Con un estilo neo renacentista, esta iglesia de planta basilical de tres naves, fue proyectada por el arquitecto italiano Ignacio Cremonesi, y reemplazó en 1884 a la antigua capilla del Seminario Conciliar de Santiago que funcionó en el lugar hasta 1955. El templo fue inaugurado por el Arzobispo de Santiago de la época, Mariano Casanova.
El edificio está construido en albañilería de ladrillo, estucado interiormente y pintado con imitación de mármol. En 1986 se intervino para reforzar su estructura debido a los daños que sufrió con motivo del terremoto de 1985.
Destacan en este monumento los magníficos vitrales, la bóveda de cañón corrido pintada que cubre la nave principal, la armoniosa fachada con sus dos torres gemelas y la gran cúpula del crucero.
Por su valor patrimonial el Templo Parroquial de Los Santos Ángeles Custodios fue declarado Monumento Histórico en 1990. Actualmente se encuentra abierto al público en buen estado de conservación.