Ubicado a 41 km. de Rancagua, alberga la imagen milagrosa de santa Rosa de Lima, que llega a Pelequén al terminar la Guerra del Pacífico.
La construcción del templo es posible gracias a la donación del terreno que, en el año 1871, hace don José Santiago Gallegos.
Es inaugurado el 6 de agosto de 1881. El 30 de agosto de 1881, la imagen de santa Rosa de Lima es trasladada desde la capilla interior del templo parroquial de Malloa al nuevo santuario de Pelequén.
El 8 de febrero de 1897, es erigida como Parroquia.
El primer templo es totalmente destruido por el terremoto del 16 de agosto de 1906.
Se construye un segundo templo, que posteriormente es dañado parcialmente por el terremoto del 2 de diciembre de 1928. Se decide, entonces, reacondicionar y ampliar el templo a tres naves, mezcla romántico-gótica, siendo inaugurado el 29 de agosto de 1929, y las torres en 1953.
Luego del terremoto de marzo de 1985, sobre la torre se construye una cúpula de cobre, mineral muy abundante en la región por la existencia de la Mina El Teniente.
El terremoto de 2010 derrumba la torre y la cúpula de cobre y causa graves daños en la estructura, haciendo obligatoria otra reconstrucción, siendo reinaugurado, con su fachada original, el 31 de julio de 2011.