Según la tradición, el culto a los mártires Cosme y Damián se remonta al tiempo del traslado de las reliquias de Toledo a Oviedo/Uviéu en la época de la invasión musulmana.
A la original planta de cruz latina, del siglo XVIII, se le añadió en el siglo XIX el pórtico que rodea la iglesia en tres de sus fachadas y la torre del campanario. Ésta última, de sección cuadrada, está dividida en tres plantas, la inferior abierta y recubierta por un paramento de piedra, las otras dos están separadas por una línea de impostas. Al templo se accede, bajo la torre, por una puerta con orejas barrocas. Los materiales utilizados en la fábrica son mampostería para muros, madera para el pórtico y sillería para esquinas, vanos, etc. La cubierta es a dos aguas en nave y cuatro en la torre.
En el interior, la nave se cubre con bóveda de cañón, con lunetos y crucería la parte de la cabecera. Toda la bóveda está decorada con pinturas. Frente al santuario, existe aún la llamada Casa de la Novena, en cuyo interior se conserva un limosnero popular del siglo XVIII.
