Le catacombe di S. Agnese sono state oggetto di studi e ricerche sin dal XVI secolo:

• All’inizio del cinquecento furono esplorate da Onofrio Panvinio, un frate domenicano autore di opere su diverse chiese e cimiteri di Roma.
• Dello stesso periodo sono le testimonianze di Pompeo Ugonio, sacerdote romano, professore di retorica all'Università di Roma, pioniere dell'archeologia cristiana.
• Furono poi studiate nel ‘600 da Antonio Bosio, tenace esploratore del sottosuolo romano - noto con l’appellativo di "Colombo delle catacombe" - e fondatore dell’archeologia cristiana.
• Gli scavi eseguiti da Mariano Armellini a partire dal 1869, su incarico di Giovan Battista De Rossi, riportarono alla luce un settore sepolto dal fango, unico scampato alle depredazioni del secolo precedente. La suddivisione topografica in quattro regioni di Armellini viene tuttora seguita.
• All’inizio del ‘900 furono eseguiti scavi sotto la zona presbiteriale della basilica, con lo scopo di indagare sul luogo di sepoltura della santa e quindi chiarire le relazioni topografiche tra catacombe e successivo luogo di culto basilicale.

E’ curioso notare come tutti questi studiosi abbiano lasciato memoria di sé nella toponomastica del limitrofo quartiere Nomentano, in buona parte dedicata ad archeologi e storici dell’arte.