Auparavant nommée église de San Matías, elle était rattachée au collège de San Matías construit au XVIe siècle suivant les canons constructifs des Jésuites. L'ensemble incluait aussi les anciennes écoles (qui accueillent aujourd'hui l'Institut britannique) et une résidence qui est démolie en 1879 et remplacée par des Halles. La construction commence en 1578 grâce à un legs de Doña Magdalena de Ulloa qui le destinait à un collège de Jésuites. Elle prend fin en 1681. En 1770, suite à l'expulsion des Jésuites, elle devient la paroisse de San Isidoro que nous connaissons.
De style baroque, l'église se dresse sur un plan rectangulaire à nef unique. Celle-ci est formée de quatre sections sur lesquelles ouvrent des chapelles latérales interconnectées, un transept aligné et très élevé conçu pour recevoir la coupole, et un chevet carré flanqué de deux sacristies latérales.
Les travées de la nef sont séparées par des pilastres et couvertes d'une voûte en berceau percée de lunettes, tout comme les chapelles latérales et les bras du transept. Ce dernier reçoit une coupole sur pendentifs, et le chevet est recouvert d'une voûte d'arête.
Le plan et la conception du premier étage de la façade peuvent être attribués à Juan de Tolosa.
La façade est divisée en trois parties, la porte d'entrée principale encadrée par des demi-colonnes, un entablement et un fronton bipartite.