La primera construcción ubicada en ese solar data de 1510, pero después de muchos años de reformas y obras, la Iglesia original tuvo que ser derruida en 1773.
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Tras la demolición, Don Torcuato Cayón, que también dirigió la construcción de la Ermita de Santa Ana y fue el maestro mayor de la Catedral de Cádiz. A los diez años de obras, le sucede en la dirección, don Torcuato José de Benjumeda, que fue el que le dio el carácter y personalidad al edificio tal y como lo vemos en la actualidad.

Ya a finales del siglo XVIII y tras la prohibición de importar mármol de Italia, la construcción se realiza con la piedra de Jardal, o piedra ostionera, de la vecina playa de La Barrosa e, incluso, aprovecharon piedras del antiguo castillo.
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Obra inacabada, no obstante, pues a la muerte de Benjumeda, en 1836, quedaron sin llevarse a cabo las torres-campanario y la linterna de la cúpula, y su aspecto podría haber sido muy diferente al actual. De tres naves, sustentada por grandes pilares cruciformes, coronados con pilastras jónicas y guirnaldas; la fachada está rematada con un cuidado frontón bajo el cual se ubica el balcón principal. En su interior, el retablo del altar mayor, obra de Roque Balduaque (1577) y diversas pinturas de la escuela de Zurbarán.