Esta iglesia recibía antiguamente el nombre de Santa María de Mediavilla, por encontrarse en el centro de la población. Aquí se reunía el cabildo de las parroquias de Peñafiel y tenía su sede el archivo de los hidalgos de la villa.

Los restos más antiguos que conservamos son de estilo románico, del siglo XII (la puerta del antiguo osario). La iglesia responde a varios estilos constructivos: gótico (bóvedas de crucería de la nave principal y laterales; imágenes de culto de Cristo y de la Virgen) renacentista (puerta principal y coro, así como retablos platerescos), barroco (torre, ábside y la mayoría de los retablos y el presbiterio).

En la actualidad alberga el Museo Comarcal de Arte Sacro, que constituye unos de los museos artístico - religiosos más ricos.