1470 erwarb Antonio Pamphilj drei Häuser in der Südwestecke des Platzes. Als 1644 sein Nachfahre Giovanni Battista Pamphilj zum Papst Innozenz X. (1644-55) gewählt wurde, wurden Girolamo Rainaldi und später Francesco Borromini beauftragt, das Anwesen zum neuen Palazzo Pamphilj auszubauen. Girolamo Rainaldi errichtete die Fassade. Die angrenzende Galerie (Deckenfresken von Pietro da Cortona), den großen Saal und die Ovaltreppe schuf Francesco Borromini. Innozenz X. schenkte den Palast seiner Schwägerin Olimpia Maidalchini, die auch politisch großen Einfluss auf ihn ausübte. Bereits seit 1920 ist der Palast Sitz der brasilianischen Botschaft. Er gehört allerdings erst seit 1961 dem brasilianischen Staat. In einem Teil des Palastes ist außerdem seit dem 19. Jh. die Philharmonische Akademie untergebracht. Donna Olimpia plante den Umbau des gesamten Platzes zum Forum Pamphilj, nach dem Vorbild der antiken Kaiserforen. Dazu verlängerte Borromini die antike Wasserleitung "Aqua Virgo" hierher, so dass Bernini 1649 in der Mitte des Platzes den Vierströmebrunnen (Fontana dei Quattro Fiumi) anlegen konnte. Vier kolossale männliche Figuren symbolisieren die größten Ströme der damals bekannten vier Kontinente (Donau, Nil, Ganges und Río de la Plata). Sie lagern zu Füßen eines Obelisks der aus dem Circus des Maxentius an der Via Appia herbeigeschafft wurde, um die Gesamtanlage einem antiken Circus anzugleichen. Die zwei älteren Brunnen, die Fontana del Moro im Süden und der Neptunbrunnen im Norden, die ab 1574 Giacomo della Porta erbaute, wurden von Bernini neugestaltet. Ihr endgültiges Aussehen bekamen sie jedoch erst im 19. Jh.
Fontana dei Quattro Fiumi, DetailVon 1652 an wurde die Kirche Sant'Agnese in Agone neu errichtet. Architekten waren Girolamo und Carlo Rainaldi sowie Borromini, der 1653-57 Kuppel und Fassade schuf. Die beiden hohen, querovalen Türme und die machtvolle Kuppel bilden im Zusammenspiel mit dem skulpturalen Brunnen und der weiträumigen Platzanlage eines der schönsten Ensembles italienischer Stadtbaukunst. Die Kirche sollte die Grablege der Pamphilj werden. Mit dem Tod Innozenz blieb das Forum Pamphilj unvollendet. Olimpia Maidalchini wurde von Alexander VII., dem nachfolgenden Papst, aus Rom verbannt und mit dem winzigen Fürstentum San Martino belehnt. Das Dorf San Martino al Cimino ließ sie von Borromini und Bernini komplett neu erbauen. Es ist in Form und Ausmaßen eine exakte Kopie der Piazza Navona. Gegenüber des Palazzo Pamphilj steht die Kirche Nostra Signora del Sacro Cuore, eine der römischen Titeldiakonien,die im 12. Jh. in die Ruinen des Stadions eingebaut wurde. Sie wurde von König Ferdinand III. von Kastilien gestiftet und vor allem von den spanischen Päpsten immer wieder ausgebaut. Bis 1818 war sie Nationalkirche von Spanien. Ihr heutiges Gesicht erhielt sie im 19. Jh. durch den Architekten Luca Carimini. Die Südseite des Platzes wird vom Palazzo Braschi bestimmt. Er wurde als letzter Stadtpalast für einen Papst 1792 für Pius VI., an Stelle des Palazzo Orsini aus dem 15. h., erbaut. Heute beherbergt er das Museo di Roma. An einer seiner Ecken steht der Pasquino, die berühmteste der sogenannten sprechenden Statuen Roms. Neben ihm steht der Palazzo Lancelotti-Torres der im 16. Jh. von Ludovico Torres, aus Málaga stammender Erzbischof von Salerno, errichtet wurde. Zusammen mit der Kiche Nostra Signora del Sacro Cuore und dem Hospiz für spanische Pilger, bildete er eine spanische Insel an der Piazza Navona. Zu allen Zeiten war die Piazza Navona ein beliebter Schauplatz für Messen, Märkte und Feste. So die Giostra del Saracino, ein mittelalterliches Reiterturnier. Im 17. und 18. Jh. vergnügten sich die Römer an den Samstagen im August bei den Inondate. Dafür ließ man die Brunnen überlaufen, sodass Jung und Alt im Wasser planschen und sich vergnügen konnte. Heute ist der Platz besonders bei Touristen beliebt. In der Nähe liegen u. a. das Pantheon (ca. 300 m östlich vom Platz) und der Trevi-Brunnen (ca. 700 m nordöstlich vom Platz).
Von vielen Römern und Besuchern wird dieser Platz auch liebevoll "Der schönste Platz der Welt" genannt.