Dalla scritta 'Pro Ambrogio Saraceno' che compare sulla tela, è stato tratto il nome convenzionale che designa l'anonimo autore caratterizzato da una cultura che si dipana tre Ferrara e Bologna, influenzata da suggestioni provenienti dall'Italia centrale nel ritmo semplice della composizione simmetrica e nella esilità delle figure.

È l'unico frammento originale sopravvissuto della decorazione della cappella Garganelli in San Pietro, iniziata dal Cossa e conclusa, dopo la sua morte, da Ercole: il complesso andò quasi totalmente distrutto durante la ricostruzione dell'antica cattedrale, iniziata nel 1605.
Recuperato nel 1943 in casa Boschi e acquistato dalla Pinacoteca Nazionale nel 1958, il frammento faceva parte della drammatica Crocifissione di cui ci sono rimaste alcune copie.

L'opera viene in genere collegata al periodo in cui il pittore centese eseguiva l'altare di San Clemente del Collegio di Spagna (1465), uno dei capisaldi destinati a rinnovare in senso rinascimentale la pittura bolognese.

Il dipinto raffigura Santa Apollonia, chiaramente riconoscibile per la tenaglia che serra il dente, retta dalla mano destra, attributo classico della Santa.
Si trovava in antico nella Chiesa di San Giuseppe di Galliera a Bologna, residenza d'origine dei Padri Serviti.
Databile negli anni 1488 - 1490.

Attribuita dal Longhi agli anni intorno al 1480-1485, in seguito al restauro la tavoletta, acquisita dalla Collezione Santini insieme ad altre opere legate alla cultura ferrarese, è stata quasi unanimamente riferita al periodo in cui il grande maestro eseguiva gli affreschi della cappella Garganelli.
L'Ortolani accennava a una possibile provenienza da Pomposa.

Commissionata nel 1474 per la residenza dei Mercanti, è una delle opere più prestigiose del maestro ferrarese, ormai da quattro anni attivo a Bologna.
La presenza dell'artista in città  costituì uno dei principali stimoli alla trasformazione in senso rinascimentale della cultura locale.