Es declarada como Bien de Interés Cultural, produciéndose tal declaración el 13 de octubre de 2022.
Su construcción se inició en 1774 y se terminó en 1788.
Aunque es creencia general que la iglesia la erigió el rey Carlos III para oír misa cuando cazaba por los alrededores, se piensa que la idea del rey sería tener a mano un oratorio, pero no para oír misa.
En el conjunto del actual Trescasas existían dos iglesias con sus respectivos cementerios: la de San Pedro en Sonsoto, ubicada al comienzo del pueblo viniendo de Segovia y la de San Benito en Trescasas, cuya ubicación era el actual cementerio. Ambas iglesias debieron de construirse en estilo románico seguramente de finales del s. XII o comienzos del XIII.
La construcción de la nueva iglesia hay que situarla en el contexto de las malas condiciones de las dos viejas iglesias, junto con la idea de Carlos III de sacar los enterramientos de las iglesias. La nueva iglesia seria así también un hito en la unificación de los dos pueblos, al menos en el sentido eclesial.
Carlos III eligió para el nuevo templo los planos diseñados por José Díaz Gamones que junto con su hermano Manuel Díaz Gamones dirigirían las obras. Ambos eran Maestros de obras del Rey en San Ildefonso y ya habían trabajado de diversas formas en los esquileos de Trescasas.
Es un sobrio edificio neoclásico cuya planta se articula en una sola nave de dos tramos, con capilla mayor de cabecera plana cubierta con bóveda de cañón con lunetos en la nave, brazos del crucero y capilla mayor; y con cúpula sobre pechinas en el crucero, sin embargo, el interior está dentro del barroco clasicista.
La ornamentación de la Iglesia tuvo también una intervención personal de Carlos III, que regaló el cuadro de la Inmaculada que preside el altar mayor, llevado a cabo por Mariano Salvador Maella, un tema muy repetido por el artista siguiendo la iconografía tradicional. El resto de pinturas ubicadas estratégicamente a los lados norte y sur del templo son de Ramón Bayeu, un artista cuñado de Goya.