La parroquia de la Santa Veracruz fue fundada como ermita en 1526 por Hernán Cortés y los conquistadores, en acción de gracias por el arribo que en 1519 tuvieron por primera vez a tierras mexicanas. Ahí se fundó la Archicofradía de la Santa Veracruz, que, entre sus fines sociales, se encargaba de dar sepultura a los muertos que no poseían familiares o que eran de pocos recursos; para este fin se tenía un "campo santo" hacia el norte del edificio.
Hacia el año de 1586 se asciende a la función de sede parroquial, siendo la tercera de la ciudad después del Sagrario Metropolitano y de la parroquia de San Miguel.
En 1746 se reedifica el templo, utilizándose los muros de la construcción anterior. Se dedicó el 13 de septiembre de 1746. La portada principal y el campanario sur se concluyeron en 1776, tal como se lee en una inscripción al pie de la torre: "Se construyeron esta portada y la torre a expensas de los señores que componen la M. I. Archicofradía de Caballeros en el año de 1776, siendo Rector el Sr. Conde de la Torre de Cosío, caballero profeso en la Orden de Calatrava, coronel del Regimiento Provincial de Infantería de Toluca y cónsul actual del Real Tribunal del Consulado de este reino".
La torre norte se realizó en el siglo pasado, imitando a la del sur. El interior fue decorado con retablos barrocos, los cuales fueron suprimidos en la redecoración iniciada en 1920 y concluida con la nueva dedicación el 22 de febrero de 1923. Se conservó la imagen que, según la tradición, obsequió el emperador Carlos V a la Archicofradía y que se conoció bajo el nombre del "Señor de los Siete Velos".
El escultor y arquitecto Manuel Tolsá fue sepultado en el atrio de la parroquia en 1816.
El edificio fue declarado Monumento el 9 de febrero de 1931.
A mediados del siglo XX se realizó la liberación de los anexos que se habían construido hacia el sur del templo y que se ocuparon para una escuela y como habitaciones para los vicarios; estos anexos fueron retirados como parte de la restauración.
Por la calle de Dos de Abril, con el número 6, se encuentra la casa que estuvo destinada a las Salas Capitulares de la Archicofradía, como se puede leer en una inscripción labrada en el cerramiento de una de las puertas: "El 1.º de junio del año de 1766 se dio principio a esta nueva fábrica de la Sala Capitular, pieza del cuadrante con sus altos correspondientes, todo su costo a expensas de la M. Ilustre Archicofradía de Caballeros como patronos de esta iglesia, siendo Rector el Sr. Capitán don Juan Bautista Aldaroro, y le concluyó en 27 (?) de septiembre de dicho año". En la clave del cerramiento se ve un anagrama con las iniciales J.H.S.
El templo conforma gran parte de la fachada poniente de la plaza de la Santa Veracruz; se desarrolla en planta de cruz latina, orientada en su eje mayor de oriente a poniente. Al sur de la nave se encuentran dos capillas: la primera, al oriente, dedicada a San Francisco Javier, y la del poniente, dedicada a Nuestra Señora del Perpetuo Socorro. Por esta capilla se ingresa a la sacristía, así como a los locales de la archicofradía.
En el crucero se levanta una cúpula octogonal sobre tambor con linternilla.
Los muros del templo están realizados en tezontle aparente, con refuerzos de cantera en los contrafuertes y en las cornisas.
La casa de la archicofradía y la sacristía presentan la fachada hacia la calle Dos de Abril, realizada en dos niveles, que, según los datos inscritos, fue concluida en 1766 y ha sido transformada a mediados del siglo XX, ampliándose una puerta para cochera y transformándose la ventana superior en balcón.
Todos los vanos están enmarcados en cantera, sobresaliendo la portada con una inscripción en el cerramiento y con jambas que se continúan hasta la cornisa aislada.
La fachada poniente está compuesta por dos torres que encuadran la portada principal, labrada en cantera y envuelta por un muro recubierto de tezontle aparente, rematando en una moldura mixtilínea labrada en cantera que sustenta dos pináculos en los extremos y una escultura en el centro.
La portada está formada por dos cuerpos: el inferior, con un arco de medio punto en el que se realizaron las dovelas con almohadillados, al igual que en las jambas. Dos estípites lo flanquean y sustentan un entablamento, de cuya cornisa pende una guardamalleta central y dos laterales de menor dimensión.
En el segundo cuerpo, el elemento central es un nicho que aloja una cruz. Está enmarcado por estípites que terminan en volutas, dando sustento a un óculo oval. A los costados se ven otros dos estípites que sustentan un entablamento interrumpido por el óculo.
El conjunto está coronado por remates piramidales: dos a los extremos de la cornisa del primer cuerpo y tres en la parte superior de la portada. Las torres campanario están formadas por dos cuerpos, ambos abiertos con arcos de medio punto y pilastras almohadilladas; los segundos cuerpos son ochavados y se coronan con pináculos y cupulines que sustentan cruces metálicas.
La portada lateral, labrada en cantera, se abre hacia el sur; se compone de un arco de medio punto franqueado por estípites que sustentan un entablamento, cuya cornisa mixtilínea se amplía para alojar una cartera en la que se lee: "Se dio principio a la fábrica de esta iglesia el 1.º de mayo del año de 1759 a expensas de la muy ilustre Cofradía de Caballeros, siendo Rector el señor don Andrés Francisco de Quintaera. El 13 de septiembre del año de 1764, siendo el Rector el señor don Diego García Bravo, se dedicó con la mayor solemnidad a costa de la misma Archicofradía de la Santísima Cruz y fue declarado patrón Señor San Blas, obispo de Santander".
El segundo cuerpo se desplanta sobre la cornisa del anterior; se compone de un nicho central en el que se encuentran las figuras de San Blas con un devoto arrodillado. A los costados hay estípites que sustentan un entablamento cortado por un escudo, con una cornisa mixtilínea que sigue los lineamientos del primero. Remata en un frontón curvo, truncado y terminado en roleos; al centro se ve la escultura de un ángel sobre su basamento.
Sobre las cornisas de los dos cuerpos se encuentran ángeles que llevan cuernos de la abundancia.
