Esta construcción, conocida popularmente como «La Redonda», sorprende todo. Su perfección geométrica, la limpieza de sus volúmenes la convierten en uno de los más originales y bellos exponentes de la arquitectura española. Iniciada su construcción como alternativa a la iglesia de la Villa bajo el reinado de Carlos III se prolongó hasta el de Carlos IV. Gómez-Moreno aclara en su libro Las iglesias de las Siete Villas (1989) que la misma no fue diseñada por Ventura Rodríguez -como sistemáticamente lo habían sido las iniciadas en años anteriores- aunque puede considerarse como continuadora de la línea marcada por él.
Según un documento localizado en el archivo de la Real Academia de las Bellas Artes de San Fernando, fechado el 9 de noviembre de 1785, se sabe que el autor del proyecto inicial fue el arquitecto Domingo Antonio Lois cuya construcción valoraba en 952.596 reales. Presupuesto muy elevado que el director de la mencionada academia solicita su estudio a fin de rebajarlo pero que una comisión indica su imposibilidad dada la envergadura del templo. Las obras se iniciaron en 1786 cuando el arquitecto autor de las trazas había fallecido en diciembre del año anterior a causa de unas fiebres tercianas. Por ello optaron a su dirección Juan Castellanos, Juan Antonio Munar y Francisco Aguado, siendo éste último quien recibiría el nombramiento el 7 de febrero de 1786 que a la sazón dirigía la construcción de la iglesia parroquial de Algarinejo, a cuya conclusión solicitó un aumento a los 500 ducados iniciales aprobados al tener que atender otras obras más distantes que no fue aprobado. Por ello, el auténtico aparejador y responsable del material de las obra fue Francisco Quintillán, sobrino de Domingo Lois. Dieciséis años tardó en construirse, exactamente desde el 11 de noviembre de 1786 hasta el 12 de agosto de 1802, siendo inaugurada el 12 de noviembre de ese mismo año. El coste final superó los 2,3 millones de reales de vellón que fueron tomados de la Cuarta Decimal con la obligación de redimirlos con los fondos de fábrica mayor de la iglesia de Montefrío.
Esta iglesia única en nuestro país tuvo como modelo y precedente el Panteón de Agripa-Adriano, en Roma. De su portada destaca el arco de medio punto en cuya clave aparece el escudo borbónico. Debajo de un vano circular aparece una cartela en la que puede leerse:
EL REI NRO (nuestro) SOR (señor) DE. CARLOS III MANDO CONSTRUIR ESTE TEMPLO CON LOS SOBRANTES DE QUARTA DECIMAL DEL ARZOBISPADO DE GRANADA AL QUE SE DIO PRINCIPIO EL DIA 11 DE NOVEME DE 1786. GOBERNANDO LA YCLESIA N.M.S.P. (nuestro muy santo padre) PIO VI, SIENDO ARZOBISPO EL YLLMO SOR DE. ANTONIO JORJE Y GALBAN Y PRESIDENTE EL YLLMO SOR DE. IIIAN MARIÑO DE LA BARRERA JLIEZ DE FABRICAS Y SE CONCHAlO EN 12 DE AGOSTO DE 1802 EN EL PONTIFICADO DL N.S.P. Pb VIl REINANDO NG. (nuestro gran) MONARCA DE. CARLOS 1111 SIENDO ARZOBISPO EL EXCMO E ILLMO DON JUAN MANUEL .MOSCOSO I PERALTA I CAPITAN EN PRESIDTE EL EXMO SOR DON RAFAEL VASCO BAXO LA DIRECCION DE LA REAL JUNTA DE DIEZMOS.
La piedra para su construcción procede de las canteras locales de san Cristóbal. La planta del templo es un círculo perfecto de 29,5 metros de diámetro, con varios cuerpos rectangulares adosados. Uno en los pies para acceder al coro y oro en la cabecera para el altar mayor y las dependencias de la sacristía. Al final del muro de la nave, sobre las capillas hornacinas y nichos, contiene una pasarela o pequeño ándito sobre la cornisa desde la que arranca la bóveda.
La torre, poco elevada, se sitúa tras la capilla mayor. Su cúpula es igualmente hemiesférica. La luz penetra por unos vanos abiertos en la parte superior de las capillas que aparecen integradas en el muro y que alteran con las hornacinas rematadas todas con arcos de medio punto. Como ya se ha informado el púlpito, proyectado por Luís Cabello, vecino de Lucena, procede de la iglesia de la Villa. Fue realizado entre los años 1749 y 1751, en jaspe rosado y veteado de Cabra adornado con recortes superpuestos y estípites.
Conserva este templo una casulla completa de terciopelo rojo bordada al romano en cuyos orlados aparece las figuras de la Virgen de la Leche y los cuatro Evangelistas, perteneciente al círculo de Villalón y de los bordadores de finales del XVI y principios del siguiente. Asímismo, posee interesantes piezas de orfebrería sobresaliendo un portaviáticos barroco de plata y un cáliz también de plata.
Las cuatro capillas hornacinas albergan cuatro pinturas elaboradas por Fernando Marín que representan, a petición del vicario de Montefrío, la Encarnación, titular de la parroquia; Santa Bárbara, patrona de la villa; Jesús con la Cruz a cuestas y San José con el Niño. Los retablos, labrados en jaspe rosado y lechoso, acogen distintas imágenes, siendo las más sobresalientes desde el punto de vista artístico, las de un Nazareno, Virgen con el Niño, un san Antonio y una Dolorosa de vestir.
Entre 1955 y 1978 la bóveda, el cuerpo de campanas, las cubiertas, las cornisas (lugar elegido por cientos de golondrinas para sus nidos) y pavimento han sido objeto de distintas reparaciones y limpieza. El 27 de abril de 1983 fue declarada BIC en la tipología de monumento.
