Essa fu costruita tra il 1924 ed il 1925 su progetto dell'architetto Gustavo Giovannoni e realizzata dal Consorzio Città Giardino Aniene, cui succedette l'Istituto Autonomo delle Case Popolari; papa Pio XI contribuì con l'offerta di un milione di lire alla sua realizzazione.[1]
L'edificio si presenta esternamente in forme monumentali classicheggianti con cupola. La facciata è divisa in due ordini, separati tra loro dalla scritta Angelis custodibus (Agli angeli custodi). Sotto il timpano è presente un rosone, mentre nell'ordine inferiore è posto il portale arricchito da colonne, baldacchino ed architrave.
L'interno dell'edificio si presenta riccamente decorato. Spiccano in particolare gli affreschi della cupola, realizzati da Aronne Del Vecchio nel 1962, con la rappresentazione di Angeli adoranti, dell’Arcangelo Michele e dell’Arcangelo Raffaele, della Santissima Trinità e del Paradiso degli angeli. Di Michele De Angelis è la realizzazione delle cappelle dedicate alla Madonna della misericordia e al Santissimo crocifisso.
L'altare maggiore è decorato da immagini di angeli e da due scritte, che rivelano la loro presenza nella vita degli uomini: Primi gressus hominis (I primi passi dell'uomo) e In transitu hominis (Nel momento della morte dell'uomo).
Monzo, Luigi, Ricordo dell’antico. Gustavo Giovannoni e la chiesa dei Santi Angeli Custodi a Roma, in Gustavo Giovannoni e l'architetto integrale. Atti del convegno internazionale a cura di Giuseppe Bonaccorso e Francesco Moschini. Roma 2019, pp. 339–344.