La costruzione della chiesa, realizzata in stile tardo-manierista nel 1652, rappresenta un'espressione tangibile del voto collettivo della comunità di Ozieri in seguito alla cessazione di una grave epidemia che afflisse la città. Durante il periodo di pestilenza, un dipinto raffigurante il santo patrono fu solennemente portato in processione attraverso le strade cittadine, e il presunto miracolo della trasudazione dipinta si correlò con la fine dell'epidemia. Un'iscrizione murata all'interno della chiesa testimonia l'evento con la seguente annotazione: "Factum fuit anno pestis MDCLII".
Al momento della sua edificazione, la posizione della chiesa era situata al di fuori del tessuto urbano, a nord della città, mentre in epoca attuale domina il contesto della piazza omonima. La facciata principale, sobria ed essenziale nel suo design, si distingue per la presenza di un campanile a vela che si innalza sul cornicione rettilineo della sommità. Un occhio di pietra finemente lavorato, modellato in una sorta di elica, sovrasta il portale d'ingresso, mentre due elementi decorativi in pietra adornano le estremità del cornicione della facciata. Sul lato destro, si innalza un corpo strutturale addossato, che ospita locali di servizio, mentre nella parte posteriore del presbiterio emerge un ulteriore campanile a vela. All'interno, l'aula mononavata è coperta da una struttura lignea, mentre il presbiterio, posto in posizione sopraelevata rispetto alla navata, è preceduto da un arco trionfale.