Declarada Bien de Interés Cultural con categoría de monumento en 1969, esta iglesia es conocida por albergar los restos del ilustre dramaturgo Lope de Vega, así como la partida de defunción de Miguel de Cervantes. La iglesia tiene dos puertas de ingreso: una por la calle de San Sebastián, que conserva la antigua portada remodelada por Juan Antonio Cuervo en 1829, y otra por la calle de Atocha.

La antigua iglesia de San Sebastián, que había sido construida entre 1554 y 1578 por el maestro de obras Antonio Sillero, fue restaurada por Juan Bautista Monegro y Teodoro Ardemans durante el siglo XVIII. Este templo original fue destruido por un bombardeo en 1936 durante la Guerra Civil. La nueva construcción se encargó a Francisco Íñiguez Almech en 1943, quién modificó la orientación del templo y dejó la antigua torre, una de las más altas de Madrid, inacabada. En 1959 fue abierta al público de nuevo.

La mayoría de sus capillas fueron financiadas durante el siglo XVIII por arquitectos, comediantes y otros gremios profesionales. Entre ellas, destacan la de Belén o de los Arquitectos, diseñada por Ventura Rodríguez en 1784; la de los Actores, proyectada por Silvestre Pérez; o la de los Guardias, según el proyecto de Pedro Arnal de 1793. En cuanto a la capilla Mayor, la realizó Julián de Barcenilla entre 1787 y 1788.