Stedet der San Sebastianos katakombe ligger, var i oldtiden en dyp forsenkning som ble brukt som pozzolana-brudd og kalt ad catacumbas (eller “nær hulrommene”), et navn som er blitt synonymt med en underjordisk kirkegård.

Siden det første århundret har stedet vært intensivt utnyttet og bebygget: De underjordiske galleriene ble gjenbrukt til å lage gravnisjer, men på overflaten ble det bygget flere kolumbarier og minst to boligsystemer (den såkalte lille villaen og den store villaen) utstyrt med bemerkelsesverdige maleriske veggdekorasjoner.

Rundt midten av det andre århundret ble bunnen av dalen gravd ned for å skape en plass, og på den ene siden ble det bygget tre mausoleer etter hverandre (av Clodius Hermes, av Innocentiores, av Ax).

En ytterligere nedgraving av området ble gjort for å gi plass til byggingen av triclia, en portikus omkranset av en vegg med mange graffiti-invokasjoner adressert til SS. Peter og Paulus, som ble dyrket sammen på dette stedet rundt år 250.

På stedet lot keiser Konstantin (306-337) altså bygge en basilika i form av et romersk sirkus (kalt “circiforme”).

I mellomtiden, allerede på 300-tallet, begynte katakomben som huset gravene til martyrene Sebastian og Eutichio å utvikle seg under jorden.