Al final de las calles de la Salida y del Santo Cristo se encuentra esta iglesia-museo, rodeada de un patio decorado con árboles y vegetación. La iglesia, de principios del siglo XIII, es quizá el templo atencino que más elementos conserva de su primitiva factura románica.
Erigida primitivamente en una sola nave, con galería porticada a ambos lados del pórtico de entrada y ábside de planta cuadrangular, en el siglo XVI sufrió una ampliación para construir una segunda nave, al norte. De esta ampliación son también el artesonado de madera del techo y el coro, donde se conserva un órgano en desuso a día de hoy. Posteriormente, en el siglo XVIII, la mitad de la galería porticada fue derribada para ser sustituida por la monumental capilla dedicada al Santo Cristo de Atienza, patrón de la Villa.
En el actual templo, el románico se puede aún admirar en la galería porticada de la entrada con arcos de medio punto, en el ábside, en el pórtico, en una pila bautismal y en el arco del triunfo del interior.
Desde 1998 alberga el segundo de los museos en abrirse en Atienza. Destacan de él la impresionante capilla barroca del Santo Cristo de Atienza, un descendimiento gótico, al que se le atribuyeron multitud de milagros, plasmados en exvotos expuestos en el museo; y una magnífica colección de más de 3.500 fósiles de todas las eras geológicas de la Tierra, donadas a la Villa por don Rafael Criado Puigdollers.
Al museo se entra a través de un patio que lo rodea, con firme irregular; y para acceder al interior del mismo se ha de bajar cuatro escalones sin rampa.