Dopo al distruzione del castello nel 1577, al popolazione di Rocca di Papa era sul punto di disperdersi, ma un piccolo nucleo rimase costruendosi nuovi abituri accatastati uno sotto l'altro "nella rupe pendente" utilizzando le pietre delle rovine. Altri tornarono quando Marcantonio Colonna li aiutò, soprattutto fornendo legname, nella ricostruzione. I tetti erano costituiti da "scannule" (scandole di legno, tenute ferme da grossi sassi); ancora nel 1920 alcune case avevano queste coperture. Il luogo di culto fu la Chiesa del Crocifisso, poco al di sopra di una piazzetta, ora detta Piazza Vecchia. Coll'espandersi del paese nel 1600, questa Chiesetta non era più sufficiente alle esigenze dell'accresciuta popolazione e il Cardinale Girolamo Colonna, Vescovo di Frascati, sensibile alla richiesta della comunità rocchigiana, offrì il finanziamento della spesa per la costruzione della nuova Chiesa, che si ritenne di collocare vicino alla piazzetta della Barcaccia (la nuova fontana) detta anche delle Erbe (il mercato), previo sbancamento sul terreno scosceso. A quest'opera di sterro provvidero i devoti paesani, offrendo ognuno una giornata di lavoro, come riporta Mons. Luigi De Angelis. Progettista del Duomo fu l'architetto Antonio Del Grande. Il 3 maggio 1664, con solenne funzione fu posta la prima pietra. I lavori furono portati avanti per due anni e furono interrotti quando, nel 1666, morì il finanziatore Cardinale Colonna. Erano state appena completate le fondamenta. I lavori furono ripresi soltanto nel 1734, quando il Papa Clemente XII della nobile famiglia Orsini, già Vescovo tuscolano, offrì un contributo di 1000 scudi e impose per procedere di nuovo alla costruzione del Duomo una tassa sulla frutta, sul bestiame e sul vino. La direzione dei lavori dapprima affidata all'architetto Pietro Passalacqua, passò poi all'architetto Domenico Gregorini (l'autore della facciata di Santa Croce in Gerusalemme a Roma).

     Il ligure San Leonardo da Porto Maurizio, il grande predicatore, aiutò materialmente a costruire la nuova Chiesa. In breve tempo fu raccolto il materiale necessario. La Chiesa fu completata (ma già vi si officiava da tempo) nel 1754 ed era a forma ovale. Nell'abside fu collocata una grande tela del pittore Corrado Giaquinto da Molfetta, rappresentante l'Assunzione di Maria, cui era stata dedicata la Chiesa stessa. Il quadro fu pagato 500 scudi, essendo il Giaquinto uno dei più richiesti e famosi nel 700. Questa tela fu esposta nel 1959 al Palazzo delle Esposizioni a Roma, nell'ambito della rassegna della pittura del diciottesimo secolo nella Capitale e successivamente, agli inizi degli anni 90, a Palazzo Venezia tra le opere dei pregevoli ornamenti delle ville e delle chiese Castellane. Nello stesso Palazzo, una mostra dedicata al solo pittore Giaquinto fu allestita dallo Stato nel 1994. Il 26 agosto 1806, alle ore 13,30, un terribile terremoto danneggiò gravemente il Duomo e causò il crollo di molte case. Superficialmente e malamente riparata, alle ore 22 del 12 ottobre 1814, la Chiesa crollò tra polvere e calcinacci: rimasero in piedi, secondo le testimonianze, le tre cappelle a ponente la facciata e il campanile, ma erano pericolanti. Alcune opere d'arte scomparvero come una "Madonna del Rosario" un "San Carlo Borromeo", le stazioni della "via Crucis". Qualcuno voleva ricostruire la Chiesa nella zona dell'attuale Piazza della Repubblica, ma si preferì riedificarla nello stesso luogo, perché era al centro del paese. Fu incaricato l'architetto Domenico Palmucci che modificò, in quella attuale, la forma del Duomo. Ma i lavori furono condotti lentamente, tanto che nel 1825, si era ancora all'impostazione della volta. I lavori furono completati dall'architetto Luigi Bracci il quale modificò il disegno della facciata già predisposto dal Palmucci, semplificandolo. Fu inizialmente inaugurata nel 1845. Le decorazioni murali interne erano state dipinte dal faentino Paolo Panzavolta, da Giuseppe La Valle e da Alessandro Mantovani. Molte opere d'arte: una vasca battesimale del 1490, un ciborio del 1517 ed il quadro del "Redentore" di Perin del Vaga, un tempo protetto da due sportelli sui quali erano dipinti i quattro Evangelisti, sportelli venduti nel 1749 al Cardinale Valentini unitamente ad altri due quadri dello stesso Perin del Vaga, rappresentanti San Marco e San Matteo per la somma di 700 scudi da destinare alla ricostruzione della Chiesa Arcipretale. Una tela di Luigi Garzi rappresentante una Madonna della Concezione coi Santi Antonio Abate, Gaetano da Thiene, Agata e Apollonia, fu portata al Duomo da un piccolo ospedale - ricovero che sorgeva nei pressi dell'attuale via Gramsci. Nel Duomo si può ammirare una " Madonna col Bambino" di scuola senese di ignoto del XIV secolo. Nella parte destra del transetto è collocata una grande tela, recentemente restaurata, dipinta nel 1854 da Domenico Tojetti, pittore rocchigiano rappresentante San Carlo Borromeo che comunica gli appestati. Tojetti accademico di San Luca, fu l'autore di alcune pitture nella Basilica di San Paolo a Roma, dello stendardo della Compagnia del Gonfalone di Frascati e di un dipinto nella Basilica di S. Agnese fuori le mura, sulla via Nomentana, nel quale rappresentò la scena del crollo del pavimento di una sala sovraffollata per la visita di Pio IX nel sottostante ambiente, crollo che coinvolse tutti, compreso il Pontefice, ma che lasciò tutti incolumi. Il fatto avvenne nel 1855. E' inutile dire che da allora il buon Papa Mastai coltivò una speciale devozione per il sacro luogo.

     Dopo il terremoto del 1806 ed il successivo crollo del Duomo del 1814, fu ritrovata intatta sotto le macerie l'effigie della Madonna detta della "Pietà" del pittore Tommaso Pietro Labruzzi, donato alla Parrocchia da Paolo Carnevali nel 1791; tanta fu la commozione, che il popolo, vincendo le resistenze del clero locale e delle superiori Autorità Ecclesiastiche, volle porre nell'abside dietro l'altare maggiore tale Sacra Immagine in luogo della tela dell'Assunzione di Maria. Il quadro della Madonna della Pietà, contornato da un'aurea raggiera, fu collocato nella nuova posizione a ferragosto del 1831. Nella prima Cappella a destra del Duomo, su di un alto basamento di granito rosso è posta la scultura in gesso del gruppo della "Pietà", opera dello scultore tedesco Achtermann, modello di quella che si trovava nella Cattedrale di Munster in Germania. I piedi della figura del Cristo morto sono in bronzo per evitarne la consunzione, conseguente alle carezze dei fedeli . Sotto l'altare maggiore erano conservate le ossa, ricomposte in figura di cera di "San Leonzio" (o San Leontino), ritrovate il 24 maggio 1832 nel cimitero di S. Ippolito sulla via Tiburtina ed ora tolte per la ristrutturazione dell'altare secondo le nuove norme stabilite dal Concilio Vaticano II. Sono rimaste, sotto l'altare di destra nel transetto, le ossa di Sant'Eutropia. Il Duomo fu gravemente danneggiato dai bombardamenti del 1944. Restaurato (con il campanile più basso di un metro) subito dopo la guerra, subì il 12 ottobre 1966 (strana coincidenza di date con il disastro del 12 ottobre 1806) il crollo di un contrafforte. La Chiesa Arcipretale fu di conseguenza chiusa. Le funzioni si svolgevano nell'attuale sede dell'Ufficio Postale e qualche volta, nei mesi estivi, al convento delle Suore, già Villa Santovetti, al prato "mancino" sui Campi d'Annibale. Alcuni anni dopo i lavori di ripristino, il Duomo fu riaperto al culto. Don Giuseppe Gianfranceschi da Bardolino, che fu Arciprete di Rocca di Papa dal 1972 al 1984, fece ripristinare la facciata e soprattutto le ornamentali pitture del soffitto e della cupola secondo gli antichi disegni, aggiungendo le immagini dei pontefici che ebbero rapporti con il paese.