Datirajući s početka 9. stoljeća, ova neobično kružna crkva, sagrađena u bizantskom stilu, svoje ime duguje biskupu koji ju je dao sagraditi. Jedna je od rijetkih građevina iz ranog hrvatskog kraljevstva koja je uspjela preživjeti Mongolsku invaziju na ova područja u 13. stoljeću, te se zbog toga smatra važnim kulturnim nasljeđem. Iako je izvorno crkva bila posvećena Svetom Trojstvu, naziv crkva svetog Donata počinje se koristiti tek u 15. stoljeću.
Zanimljiva je činjenica da je za potrebe gradnje crkve korišten ruševan rimski forum, čiji su ostaci korišteni za ukrašavanje same građevine. Naknadnim istraživanjima utvrđeno je i da sama crkva leži na temeljima na kojima se nekada taj forum nalazio. Unutrašnjost crkve jednostavno je ukrašena sa samo dvije rimske kolone 'recikllirane' iz foruma.
Zbog svog osebujnog cilindričnog oblika i pomalo robusne monumentalnosti, ova građevina pripada najpoznatijim i najznačajnijim europskim predromaničkim crkvama. Iako bi se moglo reći da po tipu gradnje slijedi oblike nekih dvorskih crkvi kružnog tlocrta, poput crkve San Vitale u Ravenni, ipak po svojoj gruboj monumentalnosti, neobičnom cilindričnom obliku i dvostrukim unutrašnjim prostorom ističe se originalnošću, bez nekih izravnih uzora.
Crkva kao takva nije se koristila u sakralne svrhe već više od dvjesto godina. Od 1880. godine u crkvi sv. Donata izvodili su se zaštitni i restauratorski radovi. Ta se godina stoga vodi kao godina osnutka zadarskog Arheološkog muzeja, iako je službeno vrijeme u kojem je Arheološki muzej boravio u crkvi, bilo od 1893. do 1954. godine. Tada je muzej preseljen u zgradu bivšeg Zavoda sv. Dimitrija, odnosno današnjeg Sveučilišta u Zadru.
Zbog svojih iznimnih akustičnih karakteristika, danas se crkva koristi za izvođenje različitih glazbenih programa, a najpoznatiji od njih svakako su 'Glazbene večeru Sv. Donatu'.
Crkva sv. Donata danas je prepoznatljivi simbol grada Zadra i nezaobilazna postaja za sve posjetitelje. Djeca do 10 godina, invalidi domovinskog rata te slijepe i slabovidne osobe ne plaćaju ulaznicu. Djeca do 10 godina i odrasli za ulaznicu će trebati izdvojiti 20 kuna, dok je ulaznica za studente, učenike i umirovljenike 12 kuna.
Radno vrijeme tijekom travnja, svibnja i listopada je od 9 do 17 sati. U lipnju do 21, a srpnju i kolovozu do 22 sata. Van sezone, od studenog do kraja ožujka, muzej se otvara samo po najavi.
