La chiesa, intitolata dal XIII secolo a San Giuliano, rappresenta il centro del piccolo borgo di pescatori omonimo che si trova appena aldilà del ponte di Tiberio.
La vicinanza alle strade consolari Emilia e Popilia lo resero luogo ideale per la costruzione di un complesso benedettino, già nel IX secolo dedicato ai Santi Pietro e Paolo.
La chiesa, tra le più importanti di Rimini, subì nei secoli numerosi rifacimenti. Intorno alla metà del '500 la chiesa medioevale a tre navate fu ricostruita nella forma attuale.
I resti della pavimentazione del chiostro, rinvenuti negli scavi, sono visibili nel cortile a lato.
La chiesa contiene opere di scuola veneta, il quattrocentesco polittico di Bittino da Faenza con le storie di San Giuliano, nella terza cappella a sinistra, e la pala di Paolo Veronese, raffigurante il martirio del Santo.
Sull'altare maggiore la pala del Veronese sovrasta il sarcofago di marmo, di età romana, che secondo la tradizione sarebbe approdato dalla Dalmazia con le spoglie di San Giuliano Martire.