A través del Claustro Central del Palacio podemos acceder a la Plaza del Carmen donde se sitúa la entrada principal a la Iglesia Parroquial. Se ubica en la parte oeste del Palacio-Fortaleza del “Marqués de Dos Aguas” (o de los “Vilanovas”) y fue terminada en el año 1778 por el arquitecto Pedro Cambra, siendo el constructor Patricio Berenguer quien colocó la última piedra en ese año, tal como reza una inscripción labrada en una piedra situada en la parte superior de un lateral exterior.
Se compone de una sola nave, las pilastras son de piedra, con capiteles y arcos de medio punto, decorados con pinturas al fresco. Destaca, en el Altar Mayor, el Retablo erigido al Apóstol Santiago “El Mayor” o Santiago el “Peregrino”, obra anónima del s. XV (atribuida al desconocido autor conocido popularmente como “Maestro de Onil”), de gran valor histórico-artístico. También se puede resaltar el Baptisterio (o capilla bautismal) decorado con excelentes frescos del reconocido artista de Onil, Eusebio Sempere (datados de 1950); y la Capilla del “Nostre Senyor Robat” donde se guarda la Sagrada Forma Incorrupta del “Nostre Senyor Robat” (desde 1824), y en este oratorio también podemos contemplar en la bóveda, una muestra de bellos frescos de estilo barroco valenciano. Además se pueden contemplar las vidrieras bendecidas, que ilustran los acontecimientos del hallazgo de la Sagrada Forma Incorrupta, el "Nostre Senyor Robat" de Onil. Asimismo, junto a este conjunto arquitectónico transcurre la ruta central del “Camino de Santiago del Sureste” a su paso por Onil.