Construite en 1860 par l'architecte diocésain Tony Desjardin à l'emplacement de l'ancienne église. C'est un édifice néo-gothique en pierre de taille de Lucenay, à plan basilical comprenant une nef et deux collatéraux. Le clocher de forme quadrangulaire était éclairé sur chaque face de hautes baies géminées en arc brisé. Il était coiffé d'une flèche cantonnée de quatre clochetons. Détruit le 3 Septembre 1944 (voir le clocher brûle), il est reconstruit en béton armé en 1956 sur le modèle de celui du Raincy (région parisienne).

La flèche est détruite à nouveau en 1995 sans projet de restauration. L'intérieur est entièrement rénové en 1998. La chapelle d'Ambérieux (1494) est le seul élément conservé de l'ancienne église (inscrite M.H.). A droite de l'entrée, incluses dans le mur, des inscriptions funéraires paléo-chrétiennes proviennent de l'ancien cimetière de la basilique Saint-Romain, dont celle de la jeune Proba (Vè) (classées M.H.)