Según historiadores, la ciudad de Tierra Amarilla, a 15 km de Copiapó, originalmente estuvo habitada por quechuas, los cuales llamaban a este fértil valle Kellollampu, palabra de origen aimara que en español es traducida como “polvo o tierra amarilla”.
El primer templo, ubicado frente al costado noreste de la plaza, en el acceso poniente de la ciudad, es construido en el año 1783, donación del minero Pedro Arenas, quien, habiéndose encomendado a la Virgen de Loreto, descubre una veta de plata en una mina (a la cual le pone el nombre de Loreto, en honor a la Virgen), que más tarde sería el famoso mineral Pampa Larga.
De estilo neogótico, consta de tres naves, compuestas por líneas rectas, ventanas ojivales y vitrales de colores. Sus paredes son de tabiquería y armado interior de madera y caña; sobre estos, barro, enlucido y yeso.
En 1833, el templo es totalmente destruido por un incendio. En el año 1896 se da inicio a la reconstrucción, siendo finalizada en 1904.
En 1991, nuevamente el templo es restaurado gracias a donaciones de los fieles tierramarillanos.
Se consideran parte del conjunto arquitectónico: la casa del párroco, los salones para actividades comunitarias y la casa ocupada por las Hermanas de la Congregación Esclavas del Sagrado Corazón de Jesús. En el acceso del predio se ubica la gruta de la Virgen de Lourdes, construida en 1964. Posee un huerto parroquial, donde se encuentran diferentes tipos de árboles frutales.
Su fiesta patronal es el 10 de diciembre, que es celebrada con una novena y una peregrinación de la imagen de la Virgen por distintos sectores de la comuna.