L’importante chiesa di San Vincenzo fu voluta, sul posto di un precedente luogo di culto, dai Regolari Teatini nel 1617, sullo schema della romana Sant’Andrea della Valle, la cui facciata è in effetti piuttosto simile. Illustri architetti intervennero con i loro progetti (poi per lo più non realizzati): Bartolomeo Avanzini e Guarino Guarini.
La facciata è più tarda, del 1761, e riporta le statue di Fede, Speranza, San Vincenzo e San Gaetano da Thiene (fondatore dell’ordine). Nel 1836, il Duca Francesco IV volle trasformare la chiesa in Pantheon Atestinum, cioè nel luogo dove raccogliere le spoglie dei Principi modenesi, precedentemente destinate a Sant’Agostino (sul cui portale è infatti presente la medesima intitolazione).
L’interno, pur danneggiato dai bombardamenti della seconda guerra mondiale, che menomarono abside e cupola, contiene preziosissime opere d’arte e non solo. Le bellissime volte affrescate superstiti sono di Sebastiano Sansone, Sigismondo Caula e Tommaso Costa.
Nella prima cappella di sinistra, Madonna con i Santi Giovanni Evangelista e Gregorio Taumaturgo (1630) del Guercino; nella seconda, tele di Matteo Rosselli e Francesco Brizzi; poco più avanti, monumento a Ferdinando Arciduca d’Austria, figlio di Francesco IV. In corrispondenza del transetto, la piramide marmorea in stile canoviano è dedicata al Duca Ercole III. A destra, poi: nella prima cappella, tra due belle cariatidi, San Gaetano di Giovani Caselli; nel tabernacolo della seconda, eccezionale reliquia della Sacra Spina della Passione di Cristo; nella terza, Sacra Famiglia di Francesco Lauri, allievo di Guido Reni. All’altezza del transetto, monumento funebre alla moglie di Francesco IV, Maria Beatrice di Savoia, scomparsa nel 1840. L’altare maggiore, dedicato a San Vincenzo, ricchissimo, in marmo con colonnine, è di Tommaso Loraghi e presenta ai lati statue di Giovanni Lazzoni. Nel coro, gli affreschi superstiti del bombardamento sono di Filippo Galletti.
Dal transetto, sulla destra, si accede alla semplice cappella ottagonale, disegnata dal modenese Francesco Vandelli nel 1836, che custodisce i resti di Francesco I, II, IV e di altri membri della famiglia d’Este, come la duchessa reggente Laura Martinozzi, nipote del cardinale Mazzarino. Prima della cappella, monumento a Ferdinando d’Austria, fratello di Francesco IV.
