Se inició su construcción a principios del siglo XVII  y se acabó de construir en el año 1620, intervinieron varios maestros en la dirección de las obras, Juan de Lacambra y su discípulo Pedro Ambuesa. Empleada como centro religioso del lugar desde esos años, esta obra presenta una planta con restos de la arquitectura gótica propia del Levante.

El edificio posee una torre con tres cuerpos cuadrados y un cuarto octogonal, en el que se encuentran las campanas. Una de ellas data de 1476. El remate final es una pequeña linterna.

La entrada tiene una reja de Manuel Baselga, que da paso a un pórtico con bóvedas de crucería y fachada en dos cuerpos, el primero de columnas dóricas y el segundo con hornacinas, en las que se encuentra la titular del templo y el escudo de Rubielos.

Es de planta rectangular con una sola nave, con capillas laterales. Seis en total que están dedicadas a diferentes usos o santidades.

El altar mayor sufrió un incendio en 1844, que consumió todo el retablo mayor reedificándolo en 1859 en estilo neoclásico con un lienzo de la Coronación, copia de Velázquez. La bóveda cruciforme  del presbiterio la realizó en 1619 el estuquista Francisco Miliqueta.

Al lado del Evangelio está la capilla bautismal con rejería del siglo XIV, la de la Purísima y la del Carmen con un lienzo de la Sagrada Cena del siglo XVIII. Esta última fue una ampliación que se le hizo al templo en el s. XIX, acoge a nuestra patrona, la Virgen del Carmen y es donde normalmente se realizan las misas.

En el lado de la Epistola está la Capilla del Salvador, la Capilla del Rosario que durante tres siglos albergó un retablo de Juan Miguel de orliens, que fue destruido en la Guerra Civil y la capilla de San José, también encontramos la Sala Capitular del s. XIX, donde se reunía el Capítulo de la Colegial

En la capilla del Salvador la Iglesia guarda uno de los tesoros más valiosos, el gran retablo de la Virgen gótico Internacional que se le atribuye a Gonçal Peris. Peris pertenecía a la escuela valenciana de Pere Nicolau.

La obra de 7×5 metros cuenta con 53 pequeñas obras de arte que representan desde: la Vida de la Virgen, la Pasión de Cristo, los evangelistas, diversos santos y santas venerados en Rubielos, nuestro escudo original y profetas y patriarcas. Todo ello con una gran paleta de colores que lo convierte en una de los imprescindibles de Rubielos.

El coro de la antigua Colegiata es de sillería barroca.

A día de hoy se puede visitar un pequeño museo parroquial y también subir a la torre.