Secondo la tradizione il giorno dell'Epifania dell'anno Milleseicento quattro sacerdoti ed alcuni laici si ritirarono a vita comune nel convento presso la chiesa romanica di S. Prospero. Dieci anni dopo il gruppo venne riconosciuto mediante Bolla papale come Confermazione Apostolica della Congregazione del SS. Crocifisso secondo l'Istituto Oratoriano. Soltanto nella seconda metà del secolo la congregazione pistoiese decise di abbracciare completamente l'Istituto di san Filippo Neri, e in quell'occasione la chiesa venne intitolata a quest'ultimo. I lavori di ristrutturazione dell'interno dell'edificio precedentemente promossi e condotti dall'architetto Domenico di Giovanpiero Marcacci ne avevano già alterato il primitivo carattere romanico. Erano stati aggiunti gli altari laterali in modo da favorire il culto dei Santi secondo le indicazioni post-tridentine mentre l'altare maggiore, il luogo del sacrificio eucaristico, occupò il centro dello spazio liturgico. Nella chiesa, seppur piccola, sono presenti sei confessionali a indicare come il sacramento della Confessione fosse importante per quest'Ordine e come tali arredi fossero di gran uso nella stagione della Controriforma. In questo stesso periodo il pittore senese Rutilio Manetti dipinse per l'altare Balocchi, il primo sulla sinistra, l'Incoronazione di spine, una composizione vicina al caravaggesco Orazio Gentileschi per l'uso della luce. Un secolo dopo l'intervento architettonico la chiesa di S. Filippo fu di nuovo oggetto di mecenatismo.

Il Cardinal Carlo Agostino Fabroni, alto prelato della curia romana, fece alzare di un piano l'aula della chiesa in modo da potervi ospitare la copiosa biblioteca che aveva donato alla congregazione. Qualche anno prima, come si legge in un cartiglio sopra la porta d'ingresso, aveva preso avvio la nuova decorazione ad opera di sette pittori che adornarono le pareti con un ciclo di otto storie della vita di san Filippo Neri. Uno solo tra questi è pistoiese, Giovan Domenico Piastrini, lo stesso che, sempre per volere del Cardinale, affrescò il vestibolo della Madonna dell'Umiltà. Il pittore Giandomenico Ferretti, importante interprete dello stile rococò fiorentino, fu chiamato, una prima volta, ad affrescare la volta della chiesa  insieme al quadraturista Lorenzo Del Moro; e successivamente, con il quadraturista Pietro Anderlini, ad affrescare la cupola della tribuna, la cantoria e il coro. Questo ciclo è una delle prove di maggior impegno dell'artista fiorentino. L'Ordine degli Oratoriani pistoiesi fu sciolto nel 1808 in seguito all'occupazione napoleonica. Oggi S. Filippo è regolarmente officiata.