Se ubica en la Plaza de Chonchi y su patrono corresponde a San Carlos de Borromeo, quien le da el nombre a la iglesia. Su fiesta principal se lleva a cabo el 4 de noviembre.

Su construcción la iniciaron los jesuitas en 1754, quienes eligieron este lugar para cubrir los sectores cercanos y las zonas más australes del archipiélago.

La primera iglesia estaba en pie en 1769, dos años después de la fundación oficial de la Villa San Carlos de Chonchi, a la orden del Gobernador Guill de Gonzaga.

El actual templo se construyó durante las dos últimas décadas del siglo XIX, después que se haya derrumbado el anterior por su ruinoso estado. Fue terminada en 1859, cuando se remozó en estilo neoclásico, diseñada según los patrones clásicos de la Escuela Chilota de Arquitectura Religiosa en madera.

En su construcción se utilizaron maderas nativas, entre las que cuentan alerce, ciprés y tenío, además de piedras. Posee seis columnas cónicas y en su interior, se conserva la pintura azul de la bóveda, salpicada de estrellas blancas.

Su superficie alcanza los 730 m2, lo que la hace una de las más grandes de la isla. Fue declarada Monumento Nacional en 1971 y Patrimonio de la Humanidad ante la UNESCO en diciembre de 2000.