La struttura, situata lungo l’attuale Via Empolitana a poca distanza dal bivio per Gerano, nasce come Curtis Dominica già dal VI sec. d.C. in un’area che è risultata essere stata utilizzata per alcune sepolture risalenti al II-I sec. a.C. (la pratica di costruire edifici sacri nei luoghi un tempo sede di santuari pagani o altro fu addirittura prescritta da una costituzione degli imperatori Teodosio e Valentiniano).
Attorno al X secolo la Curtis Dominica diverrà una vera e propria chiesa assumendo un importante ruolo come centro religioso e meta di processioni. Il volto della struttura oggi giunto fino a noi è frutto di una serie di interventi del XVI secolo atti al consolidamento ed ampliamento dell’edificio originario.
I locali conservano una statua della Santa e diversi affreschi raffiguranti gli episodi della sua vita, tutti del ‘600. Quanto al suo culto, ancora oggi piuttosto diffuso sia nel Lazio che in Umbria, esso è di antichissima origine: pare, infatti, si sia diffuso addirittura a partire dal 250 d.C., subito dopo il martirio di Anatolia.
Sin dal V secolo la zona dove oggi sorge la chiesa di Santa Anatolia era utilizzata per realizzare delle fiere di allevamento e dei prodotti della terra, le cosiddette nundinae. Nei secoli la tradizione ha avuto seguito acquistando anche un importante carattere di momento di aggregazione, oltre che di commercio, e divenendo dunque un appuntamento anche religioso.
La Santa è inoltre patrona degli zingari ed ancora oggi tale festività richiama da tutta Italia numerose comunità zingare a Gerano.