Attualmente i resti delle terme ospitano la Chiesa di Santa Maria degli Angeli e il Museo Nazionale Romano o delle Terme.

Costruita nel 1561 ad opera di Michelangelo che trasformò il tepidarium in una sala adeguata per essere una chiesa, rimaneggiata dal Vanvitelli nel 1749. Presenta delle grandi proporzioni con otto colonne monolitiche in granito rosso che in origine appartenevano alle Terme. E’ la chiesa preferita per le funzioni ufficiali.