Il Doge Vitale Falier volle questa chiesa dedicata al santo suo omonimo alla fine del XI secolo ma la facciata rivela una riedificazione in epoca più recente (XVIIsec.) che fu realizzata seguendo un progetto di stile classico realizzato dall'architetto Gaspari con i finaziamenti lasciati dal Doge Carlo Contarini.

La chiesa è da alcuni anni sconsacrata e adibita a ospitare mostre di carattere artistico, ha una sola navata con soffitto a volta e conserva al suo interno dipinti di scuola settecentesca di Pellegrini e Piazzetta e nel Presbiterio, sul fondo, San Vitale a cavallo e Quattro Santi adorano la Vergine col putto, di Vittore Carpaccio.