Lo stesso spirito di rinascita sopravvive ancora nel 468-83, quando fu costruito Santo Stefano Rotondo: relativamente ben conservato, è tuttora possibile coglierne gli elementi essenziali. Una enorme navata 26-27 cilindrica poggia su un colonnato trabeato con capitelli ionici; gli alti muri della navata, al di sotto delle ventidue finestre, originariamente rivestiti di lastre di marmo, può darsi che abbiano sostenuto una cupola in materiale leggero. Questo nucleo centrale è circondato da un deambulatorio che si apre in serie di cinque e sei archi sostenuti da colonne. Queste arcate conducevano, alternativamente, a quattro cappelle alte e profonde (disposte a formare una croce) e presumibilmente a cortili scoperti con piscine che si concludevano con portici ad archi. Resti di una decorazione classica in stucco sono rimasti negli archivolti del primo deambulatorio e permettono di farsi un’idea della ricchezza delle decorazioni d’insieme.
Nulla si sa della funzione originaria di Santo Stefano, ma il fatto che fin dall'inizio fosse stato dedicato a santo Stefano, il venerato protomartire, nonché la sua forma circolare, fanno pensare che fosse un martyrium, che custodiva forse una reliquia del santo. Inoltre la pianta complessa, con il compenetrarsi della forma rotonda e di quella a croce, può darsi che sia stata influenzata dall'Anastasis, e magari da altri martyria della Terrasanta. E tuttavia possibile che anche padiglioni dei giardini romani siano tra le fonti di Santo Stefano Rotondo, per quanto finora non ne sia venuto alla luce nessuno di questo tipo, né Santo Stefano