Il Doge Vitale Falier volle questa chiesa dedicata al santo suo omonimo alla fine del XI secolo, ma la facciata visibile ancora oggi, rivela una riedificazione datata al XVII sec., realizzata seguendo un progetto di stile classico dell'architetto Gaspari con i finaziamenti lasciati dal Doge Carlo Contarini.

La chiesa 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.