La collegiata è stata edificata in fasi successive sul perimetro di una precedente chiesa romanica. Può essere datata alla metà del settecento anche se la facciata è ottocentesca.
La facciata, in stile neoclassico, è stata disegnata dall’architetto milanese Giacomo Moraglia nel 1825. Le cinque statue che la decorano raffigurano San Vittore, Sant Ambrogio, San Carlo, Davide e Mosè e sono state realizzate da Gaetano Motelli.
All’interno sono conservate opere significative come il crocifisso ligneo del 1500 collocato nella cappella dell'Annunciazione e, nella cappella detta "dei morti”, si possono ammirare due trittici quattrocenteschi di grande pregio provenienti dalla chiesa di S. Gottardo a Carmine Superiore.
Accanto all’altare maggiore, in stile neoclassico, si trova un portale in legno della fine del cinquecento finemente scolpito. Tra le altre, sul portale sono rappresentate la Pietà di Cannobio e il martirio di San Lorenzo.
Il campanile, un poco discosto dalla chiesa, è stato edificato in blocchi squadrati di serizzo tra la fine del XII e l’inizio del XIII secolo. Pregevoli le trifore con colonnine e capitelli. La cuspide fu rifatta all’inizio del XX secolo e in seguito decorata con una cornice di archetti.
Annesso al campanile si trova il Parasi (cioè il palazzo a metà tra latino e dialetto) dove, alla fine del 1200, aveva sede il palazzo della Ragione. Una lapide ricorda la costruzione del palazzo: MCCLXXXXI Comune Canobii habens merum imperium et mistum fecit fieri hoc opus in regimine domini Ugorini de Mandello.
Il porticato ora chiuso da vetrate, era il luogo in cui si svolgeva l’attività di rendere giustizia. In origine costruito in un’unica campata, fu poi diviso in due navate. Al piano superiore si riuniva il consiglio generale del plebato, la stanza si raggiungeva mediante una scala in origine esterna poi sostituita da una scala coperta entro il vano che unisce il Parasi al campanile.