In questo luogo già nel XII sec. esisteva una chiesa intitolata a S.Silvestro; nel XV fu aggiunta l'intitolazione alla martire di Cappadocia Dorotea, decapitata nel 284, perché qui vennero traslate sue reliquie; nel passato vigeva il rito della esposizione della testa nella vicina chiesa di S.Maria in Trastevere la domenica dopo la Pasqua. La questione delle reliquie però, come spesso accade, è un po' incerta: anche la Collegiata di Solofra (Av) vanta la custodia delle ossa della santa, almeno stando ad un atto del 1724.
La chiesa attuale fu costruita sopra la precedente nel 1756.