Esta basílica, construida originariamente por Teodorico el Grande, en torno al año 505, ha sido objeto de varias remodelaciones posteriores, entre las cuales cabe destacar la alteración de parte del programa decorativo realizada en tiempos de Justiniano, durante ese mismo siglo VI.
En su origen, la basílica fue consagrada por el emperador Teodorico a Nuestro Señor Jesucristo. Más tarde, en 540, con la conquista bizantina de la ciudad de Rávena y la eliminación del arrianismo, la iglesia fue de nuevo consagrada bajo la advocación de San Martín de Tours, quien se destacó en su lucha contra la herejía. Finalmente, en el siglo IX, la basílica cambió de nuevo de nombre, al trasladarse desde el puerto las reliquias de San Apolinar, primer obispo de Rávena, pasando a llamarse San Apolinar Nuevo, para distinguirla de la antigua basílica situada en el puerto.
El edificio original fue construido con una planta de tres naves, la central más alta y el doble de ancha que las laterales, con un ábside abovedado, semicircular al interior y poligonal al exterior y un nártex a los pies. El ábside actual data de época barroca y se prolonga hacia el exterior, más de lo que lo hacía el antiguo. El conjunto se completaba, posiblemente, con un baptisterio situado en el extremo noroeste del edificio, junto al nártex, y con un acceso, en mitad de la nave lateral del lado sur, que comunicaba con el palacio de Teodorico, del cual, esta basílica pudo ser la capilla palatina.
Pero el aspecto más interesante de la edificación lo constituye su decoración, que no sólo reúne uno de los programas iconográficos relacionados con la vida de Cristo más extensos del momento, sino que, además, ofrece unas características estilísticas que, evolucionando desde los ejemplos previos, realizados en Rávena, alcanzan la estandarización propia del arte bizantino.
El programa decorativo original, planificado en época de Teodorico, atendía a las necesidades significados propios del culto arriano. El ciclo decorativo se desarrollaba en tres franjas horizontales superpuestas, de las cuales sólo se conservan las dos superiores. La inferior, en la que supuestamente destacaba la iconografía arriana, junto a la representación del propio Teodorico y su corte, fue eliminada por decisión del obispo Agnello, con la conquista bizantina y sustituida por la representación de sendas procesiones de mártires y vírgenes.
Los últimos vestigios de naturalismo y escenografía del arte paleocristiano precedente se pierden por completo en este programa decorativo en el que las figuras parecen flotar en el espacio, presentan rasgos faciales poco diferenciados y, en definitiva, resultan marcadamente similares unas a otras. Se abren paso en San Apolinar Nuevo las características propias del arte bizantino.