La seua construcció es decidí el 23 de maig de l’any 1686, en vista de l’estat de deteriorament en que es trobava l’antiga església. Les traces de l’edifici s’encarregaren a mossén Juan Aparicio, en aquells moments mestre de l’obra de la col·legiata de Xàtiva. El 19 de febrer de 1693, fra Lluís Gozalbo, rector de Montesa i prior de Sant Sebastià en l’orde de Montesa, col·locà la primera pedra del nou temple, finalitzant les obres en 1702. La torre-campanar, que segurament s’integrava dins del recinte emmurallat de la vila, és l’únic element anterior a l’actual edifici, i fou bastit als anys huitanta del segle XVI aprofitant obres d’ampliació de l’església d’aleshores. Compta amb quatre campanes, dos d’elles antigues, de 1751 i 1790.
Pel que fa a la decoració original de l’interior de l’església es basava en àngels, fulles d’acant i tota mena d’elements de talla, seguint la pauta ornamental de les esglésies valencianes de l’últim terç del segle XVII. Hui subsisteix d’aquella ornamentació barroca la capella del rerasagrari i alguns elements aïllats, ja que el temple es veié afectat pels terratrèmols de 1748 i per una intervenció gens adequada de mitjan segle XIX. Els colors d’aquella actuació es van eliminar en 2002, pintant els murs i la volta de l’església d’acord amb criteris més rigorosos.
Es conserven, no obstant, una sèrie d’obres d’art valuoses. En primer lloc cal parlar del moble de l’orgue, d’autor anònim, l’instrument del qual, restaurat en 2001, va realitzar en 1744 l’orguener Martín Usarralde.
A les capelles laterals s’hi troben una sèrie de quadres força interessants. Així, en obrir la porta dreta del cancell, en entrar, ens trobem amb la capella del bateig, amb l´antiga pica feta en marbre de Buscarró al segle XVIII. Al front, un llenç d’escola italiana, del segle XVII, amb Sant Joan Baptista i el baptisme de Crist en la part inferior dreta.
En passar la capella de Sant Josep ens trobarem amb una pintura sobre taula que representa el Calvari, executat al primer terç del segle XVI per l’anomenat mestre de Xàtiva/Artés/Borbotó.
A continuació, procedent de l’ermita de Sant Sebastià, podem contemplar un retaule dedicat al patró local, sant Sebastià, obra de 1559 realitzada per Gaspar Requena, un pintor nascut precissament a Montesa cap al 1515.
D’altra banda, la capella situada enfront del Sant Sebastià, acull el retaule d’Ànimes, de Vicent Requena, fill de l’anterior.
Al presbiteri, una pica del segle XIV ens parla de la pertinença de Montesa a l’Orde del seu nom, en dur al seu fust els escuts de l’Orde, les armes reials i els escuts de les famílies Tous i March. Els murs laterals s’ornen amb dos quadres, el de la part de l’Epístola, atribuït al pintor José Amorós, es va pintar durant la primera meitat del segle XVIII. Presenta Santa Maria de Montesa amb les santes màrtirs Àgueda i Llúcia, i sota la verge podem veure Montesa encara emmurallada i amb el castell en peu; el situat enfront, amb la Ressurrecció del Senyor, data del segle XVII i s’atribueix al pintor valencià Vicente Salvador Gómez (1637-1678).
El retaule de l’altar major és una rèplica de l’executat abans de la guerra, que datava de l’any 1765. Al nínxol principal es venera una còpia de l’antiga imatge de la Mare de Déu que hi havia a l’església del castell, cedida pels frares de l’orde de Montesa a la parròquia després dels terratrèmols de l’any 1748. L’orfebreria que orna la imatge pertanyia a l’antiga, i data dels segles XVIII i XIX.
La capella barroca del rerasagrari, amb la seua decoració siscentista in situ, guarda en un armari amb les portes ornades per una làmina d’argent cisellat, els reliquiaris de la Santa Espina (1785) i el del Lignum Crucis (s. XV-XVI). També es conserva un calze de plata sobredaurada, del primer terç del segle XVI i altres tres calzes del segle XVIII, un d’ells amb la inscripció: Soy de San Visente de la Villa de Montesa. A los tres días de abril del año del Señor de 1733.
A la sagristia es conserva un Calvari sobre taula de finals del segle XV, atribuït al Mestre de Xàtiva o escola. També és molt interessant l’aiguamanil, llaurat en marbre de Buscarró durant el segle XVIII.
