Le origini del complesso monastico risalgono al X secolo, quando vi giunsero i monaci benedettini che, a seguito delle temute incursioni saracene, abbandonarono il vecchio monastero situato sulla collina di Pizzofalcone. Col trasferimento presso la nuova sede, essi portarono con sé anche le reliquie di san Severino, mentre nel 904 vi trasferirono le reliquie di san Sossio, compagno di martirio di
san Gennaro, rinvenute tra i ruderi del castello di Miseno che era andato distrutto nell'855. Le reliquie dei due santi, da cui prese il nome il monastero, rimasero così nella chiesa fino al 1808, quando furono poi trasportate nel vicino paese di Frattamaggiore. Durante il regno angioino nel monastero si tennero anche rilevanti avvenimenti civili, come la convocazione del parlamento nel 1394 da parte dei Sanseverino, sostenitori di Luigi II d'Angiò. Nel 1490 l'architetto calabrese Giovanni Francesco Mormando gettò le fondamenta dell'attuale chiesa, avviando i lavori probabilmente a quella che oggi è la chiesa inferiore (o succorpo); i lavori terminarono tuttavia solo nel secolo successivo grazie a Giovanni Francesco Di Palma che assunse l'incarico nel 1537 e che ampliò drasticamente il progetto del Mormando. La cupola, una delle prime erette in Napoli, fu costruita nel 1561 su disegno dell'architetto fiorentino Sigismondo de Giovanni. Quella dei decenni di fine Cinquecento, in generale, sarà la prima grande stagione d'una moderna decorazione a fresco e a stucchi nell'Italia meridionale. La nuova veste "trionfante" e le più forti esigenze didascaliche delle chiese post-tridentine, la contemporanea conclusione di tante fabbriche religiose e la gara di emulazione in fasto e ricchezza di ornamenti fra i monasteri, o fra i privati, doveva portare nei santi Severino e Sossio ad un grande entusiasmo della committenza, sia religiosa che privata, sia locale che forestiera, genovese in primis, aprendo un importante capitolo di scambi, di discese e di importazioni dall'esterno: dal fiammingo Paul Schepers, al senese Marco Pino, dal bresciano Benvenuto Tortelli al romano Bartolomeo Chiarini fino al carrarese Fabrizio di Guido, quest'ultimo operante nella ca****la Medici. La tradizione di artisti toscani residenti a Napoli è datata, lunga ed ininterrotta, manifestandosi dunque anche con l'arrivo di un nutrito gruppo di maestranze carraresi nella seconda metà del Cinquecento, grazie al matrimonio tra Alberico Cybo Malaspina e la napoletana Isabella di Capua. Nel 1571 la chiesa venne consacrata seppur solo nel 1573 si conclusero, con tre anni di ritardo, i lavori del coro ligneo dietro l'altare maggiore, progettato nel 1560 da Benvenuto Tortelli da Brescia e destinato a raggiungere rapidamente il valore di modello per altri cori della città. Dopo il terremoto del 1731, l'edificio subì importanti lavori di ricostruzione da Giovanni del Gaizo, che realizzò la facciata, preceduta da transenne progettate su disegno di Giovan Battista Nauclerio. Sarà poi ancora un carrarese, tal conte Abate Antonio Del Medico, l'intestatario di un pagamento nel 1759 per cui si obbligava a far scolpire dai migliori scultori di Carrara (probabilmente i fratelli Pietro e Bartolomeo Ghetti) due statue di marmo, da posizionare nelle nicchie a muro della porta d'ingresso della chiesa. Esse raffigurano S. Pietro e S. Espulsi i benedettini, nel 1799 fu occupato dai sanfedisti e divenne nel 1813 collegio di Marina. Nel 1835 venne scelto come sede dell'archivio di Stato che tutt'oggi occupa il monastero. Il terremoto dell'Irpinia del 1980 danneggerà ulteriormente la struttura portando la chiesa ad una chiusura stabile per oltre trent'anni, fin quando dal 2014 non diviene nuovamente fruibile.
