Es la primera capilla de la ciudad, construida en el año 1871. En el año 1882 es erigida como parroquia bajo la advocación de la Virgen de los Dolores, para atender a los fieles de Viña del Mar, Concón, El Salto, Quilpué y Peñablanca.

El primer templo es diseñado por el arquitecto italiano Eusebio Chelli. De estilo neoclásico, es construido con cal, ladrillo y pilastras de fierro fundido. Poseía tres naves, en su fachada sobresalían columnas y tenía dos torres circulares a ambos lados. Debe ser demolido tras los daños causados por el terremoto del año 1906.

Posteriormente se construye el actual, diseñado por el arquitecto Emilio Jecquier, con estilo neorrománico y elementos neogóticos, inaugurado en 1912. La edificación es de concreto armado, de tres naves. Sus muros miden 40 cm. Posee una torre cuadricular con dos torres menores adjuntas, una cúpula octogonal con tres ventanas en cada uno de sus costados y un techo en cruz con refuerzos de madera tallada en su interior. La puerta principal de acceso tiene gradas de piedra y un pórtico central decorado con un mosaico que representa a Nuestra Señora de los Dolores.

La nave central está separada de las laterales por catorce columnas con capiteles que forman arcos de medio punto y sobre cada uno de estos cuenta con dos ventanas laterales adornadas con vitrales. El altar mayor es de madera de roble americano barnizado, con incrustaciones de bronce, junto con un Cristo crucificado al centro, acompañado del Sagrado Corazón, la Virgen de los Dolores, el Sacrificio de Melquisedec y la Presentación del Niño Jesús. El sagrario, con puerta de dos hojas, es de bronce. El altar preconciliar tiene en el frente un bajorrelieve de madera tallada que representa la Última Cena.

El terremoto de 1985 destruye su torre, cuya reconstrucción la deja de menor tamaño. El terremoto de 2010 obliga a realizar reparaciones generales, las que concluyen en el año 2012.