La tradizione narra che la costruzione di questa chiesa sia dovuta all'apparizione della Vergine sotto le sembianze di una donna formosa, da cui il nome, a San Magno nel VII sec.
L'edificio fu poi ricostruito nel 1492 su progetto del Codussi. La chiesa si distingue per avere due facciate principali, una affacciata sul rio ed una sul campo (nella foto), volute dalla famiglia del capitano Cappello, il quale combattè e sconfisse i turchi con la flotta della Serenissima.
Il campanile è di età barocca (terminato nel 1688).
La chiesa, che ospitò la Scuola dei Casselleri (fabbricanti di casse nuziali) per molti secoli, ricevette la visita annuale del Doge fino alla caduta della Serenissima (1797). Durante tale visita, che onorava l'aiuto che i Casselleri dettero in occasione del Ratto degli Slavi del 944, quando alcuni slavi tentarono di rapire delle giovani fanciulle veneziane, il Doge riceveva un cappello di paglia in omaggio.
L'edificio ha pianta a croce latina con tre navate, transetto con volta a crocera e presbiterio. All'interno sono ospitate opere di Palma il Giovane, del Vivarini e, nella cappella della Scuola dei Bombardieri che qui aveva sede, un polittico di Jacopo Palma il Vecchio (1480-1510) raffigurante Santa Barbara con i Santi Sebastiano e Antonio Abate e La pietà tra i Santi Domenico e Giovanni Battista.