Los Reyes Católicos, mandaron construir en el Castillo, una iglesia, tal como venía siendo costumbre, en ellos, al conquistar alguna fortaleza mora. Se terminaron las obras en el año 1507.

En el año 1541, con la liberación de los fondos de fábrica y el desarrollo económico de la zona debió pensarse en renovarla y ampliarla. Para ello fue llamado Diego de Siloé, quién con la ayuda del alarife Francisco Hernández, elaboraron una primera traza que nada tiene que ver con la actual ya que el proyecto fue rechazado por los vecinos, a los que no gustó.

En 1549, acudió de nuevo Siloé, con un proyecto remozado que es el que dio lugar al edificio que se mantiene en la actualidad. Este presenta una planta rectangular, de una nave y dos capillas laterales, torre y capilla bautismal. Remontándose a la época de su construcción, nos encontramos con un Montefrío de unos 5.000 habitantes y con un gran desarrollo agrícola y ganadero. Por ello, la mendicante Orden de los Franciscanos, se instaló en el lugar, donde había gentes de la nobleza y con dinero suficiente para dar cuantiosas limosnas, fundando un hospicio que ellos mismos regentaban.

Esta Orden encontró en don Juan de Vílchez Entrena Pasadas Valenzuela, capitán del Ejército Real y familiar del Santo Oficio de la Inquisición así como en su esposa doña Isabel Ramírez de Texada y del Arco Valenzuela unos magníficos benefactores que donaron el dinero suficiente para la construcción de un templo, que completaría el convento que estos frailes comenzaron a construir a extramuros de la población en el llamado Cerro del Calvario.