La chiesa del Corpus Domini fu eretta per volontà dei Sindaci di Torino a commemorazione del miracolo del Santissimo Sacramento del 6 giugno 1453, al cui valore simbolico la Città attribuiva con crescente consapevolezza il riconoscimento di una propria identità. Già nel 1528 il consiglio comunale aveva infatti promosso la costruzione di un’edicola marmorea, disegnata da Matteo Sanmicheli, nel preciso luogo in cui, secondo la tradizione, l’Ostia miracolosa si era fermata, nella piazza del mercato del grano presso la scomparsa parrocchiale di San Silvestro. Fu la peste del 1598 a spingere i torinesi al voto di sostituire l’antica cappella con una chiesa più grande, affidandone nel 1603 il progetto all’ingegnere militare e architetto Ascanio Vitozzi (1539-1615).

Il cantiere prese avvio l’anno seguente. L’originario disegno per la facciata, delineato nel 1607 dall’architetto conte Carlo di Castellamonte (1560-1640), prevedeva un sorprendente recupero, di sapore quasi antiquario, dei rilievi scolpiti del tempietto del Sanmicheli, non più però inseriti tra le partiture del primo ordine al momento della sua esecuzione nel 1656. Le stesse maestranze attive per la facciata realizzarono l’imponente altare maggiore in marmi, progettato nel 1663 dall’architetto del palazzo comunale, Francesco Lanfranchi (†1669). Fu l’avvio di un’importante campagna decorativa volta a incrostare di marmi colorati le pareti della chiesa, protrattasi ben oltre la fine del secolo, sotto la direzione di Rocco Antonio Rubatti, ingegnere, capitano d’artiglieria e due volte sindaco della città.