Se inició su construcción en 1.755, por el Cura Diocesano de San Diego y Los Guayos, Lic. Joseph Manuel de Grezala y Aguirre y bajo la invocación de San Diego de Alcalá. Contruida con madera arrastrada por tres yuntas de bueyes desde La Cara Cara, y con piedras y arenas provenientes de los ríos Cupira y San Diego.
El domingo 23 de noviembre de 1760, finalizada la obra, El Lcdo. Don José de Armas (cura doctrinero de San Diego y Los Guayos) hace entrega de esta a los naturales de San Diego, especialmente a José Hilario Álvarez, indio tributario.Esta Iglesia tiene un alto grado de valor histórico-colonial del Siglo XVIII y, durante el pastoreado parroquial en San Diego del Pbro. Lic. Eleazar Aguilar en el año 1963, fue remozada por el Ministerio de Justicia y a finales de la década del 70. El celo episcopal del Primer Arzobispo Metropolitano de Valencia, Monseñor, Dr. Luis Eduardo Henríquez Jiménez, lo inducen a realizar otra remodelación al viejo templo, e introduce un retablo de madera tallada y un altar del mismo material.
Fue declarado Monumento Histórico Nacional por la Junta Nacional Protectora y Conservadora del Patrimonio Histórico y Artístico de la Nación, según Resolución de fecha 28 de julio de 1960, publicada en Gaceta Oficial de la República de Venezuela, Nro. 26.320 de fecha, martes 2 de agosto de 1960.
Para el año 2008, el Alcalde del Municipio, Señor Vicencio Scarano Spisso, dispone nuevos trabajos, una restauración del retablo y altar, con la técnica “hojilla de oro”, obra ésta que ha recibido el reconocimiento de la comunidad religiosa así como de quienes visitan la Iglesia en la oportunidad de las conmemoraciones y fiestas dedicadas a los Santos Patrones.