El inmueble se encuentra ubicado en la plaza principal del antiguo Mineral de Santa Rosa, enclavado en una angosta cañada, en una de las zonas más agrestes de la sierra que corre al norte de la ciudad de Guanajuato. El templo acusa haber sido construido durante el primer tercio del siglo XVIII, en atención a algunos elementos originales que se conservan en el sitio. Como muchos de los edificios religiosos de la zona, fue remodelado en el siglo XIX durante una de las bonanzas plateras.
El edificio está levantado en una nave de amplias dimensiones, cubierta por bóvedas de cañón con lunetos y dividida en cinco tramos, de los que el último cumple funciones de presbiterio. Estos tramos presentan la particularidad de poseer diferentes medidas: el primer tramo es el más grande, después el segundo y el quinto, mientras que el tercero y el cuarto son los más pequeños. Sobre el lado de la epístola, y coincidentes con los dos tramos últimos, se dispusieron la sacristía y una capilla lateral.
Por el exterior, precede al inmueble un mediano atrio bardado y limitado al sur por una crujía donde se encuentran las oficinas de la notaría. Finalmente, se hubieron de construir cuatro sólidos contrafuertes en el lado exterior del evangelio, que resultan colineales con los arcos de los últimos tres tramos. Estos elementos fueron invadidos por construcciones paralelas a la nave, por lo que se creó un interesante callejón arcado, por el que se accede a la plaza del sitio.
La fachada principal está formada por un amplio paramento liso, ornamentado únicamente por una muy sobria portada de cantera (casi herreriana), levantada en los inicios del siglo XVIII. Sobre el paramento de la fachada destacan dos grandes torres campanarios, desiguales y levantadas en diferentes épocas. La torre de la epístola es la más reciente, levantada a finales del siglo XIX y formada por tres cuerpos, de los que el último fue concluido entre los años de 1975 y 1985.
La torre del lado del evangelio aparenta ser la más antigua, estando compuesta por tres cuerpos y remate piramidal. Es muy posible que el primer cuerpo sea el único contemporáneo y original del inmueble, pues así parecen indicarlo sus dimensiones y ornamentación propias, como lo son los arcos mixtilíneos de cada una de sus caras. Sobre este cuerpo se construyeron dos más, que semejan la decoración del anterior, no así sus proporciones. Finalmente, aparece un remate piramidal recubierto de azulejos.
Sin embargo, el elemento más interesante del exterior es la portada lateral, ubicada en el segundo tramo del lado del evangelio, entre los grandes estribos. La portada es un verdadero alarde de fantasía que contrasta fuertemente con la sobriedad de la principal. En este caso, vemos ahora pilastras con inspiración serliana y remates a base de volutas contracurvadas, así como un sorprendente friso con discos y rombos en altorrelieve.
