Se presume que su construcción data de finales del siglo XVI, posiblemente levantada sobre el emplazamiento de un edificio prehispánico, sobre una plataforma a la que accede por gradas, tiene como muchos templos andinos, una capilla abierta en forma de balcón y un sólido campanario de maciza planta cuadrada, además de tres cruces de piedra que se yerguen en el atrio.
Su techo esta casi completamente recubierto por un precioso artesonado en policromos, todo revestido en oro, con flores, frutas y diseños geométricos. La Iglesia de Andahuaylillas también tiene retablos y pulpitos realizados en madera laminada en oro, con imágenes pintadas sobre el mismo material. Una importante colección de pinturas sobre tela, ornadas de lujosos marcos dorados, completa el patrimonio artístico de este templo.
Pero a pesar de todo el oro que brilla en su interior, sin lugar a dudas, lo más llamativo de la Iglesia de Andahuaylillas son sus murales de tema religioso.