O templo atual é uma edificação do século XVII, que tem sido beneficiado com diversos restauros, entre os quais se destacam a recuperação do órgão de tubos oitocentista e parte da pintura do teto, onde se encontra a imagem da Senhora do Rosário e de Jesus Transfigurado.
Inicialmente, a paróquia de Penajóia terá sido servida por um espaço litúrgico mais modesto implantado em terrenos pertencentes à coroa. O rei D. Afonso Henriques terá doado o templo ao povo desta terra, sob a responsabilidade do “concílio” de Penajóia. Com a distinção do concelho de Penajóia, esta terra e a sua igreja voltaram a ser pertença do Rei português. Posteriormente, D. Afonso V doou a Igreja às Freiras do Convento de Santa Clara do Porto. Neste tempo veneravam-se no altar-mor as imagens de Santíssimo Salvador, Senhora da Conceição, S. José, Santa Ana e S. Francisco. Os dois altares laterais denominavam-se do Menino e da Senhora do Rosário.