En 1885, don José María Llerena, inicia los trámites para la licencia de construcción de la Iglesia, la cual se inauguró el 12 de junio de 1888, que corresponde al periodo neoclásico de la arquitectura arequipeña. Su estilo es barroco ojival, medio punto, en sillar. En la primera mitad del siglo XX se le superpone la fachada neogótica que se aprecia.   La Iglesia consta de 3 naves; dos laterales, en cada una hay un vitral y en la nave central hay una torre donde se encuentra el campanario, a lo alto se puede apreciar una cruz de hierro; debajo de la torre encontramos un rosetón de vidrio y más abajo vitrales. En la parte superior hay unos pináculos y en sus partes laterales se encuentran contra fuertes; en su atrio se pueden observar unas gradas labradas en piedra como pilastras en su frontispicio, su portón de ingreso es de madera tachonada.   En el interior de la Iglesia hay un altar mayor bañado en pan de oro, donde está la imagen del Señor de la Caña, además, a sus costados se encuentran 4 columnas adornadas en su capitel como en su base de estilo de la orden corintia bañados en pan de oro, también cuenta con cornisas en la parte superior del templo hay 8 hornacinas las cuales tienen figuras de santos como: el Divino Niño Jesús, el Calvario del Señor, San Isidro Labrador y Sagrado Corazón de Jesús, al margen izquierdo tenemos la Sagrada Familia, Virgen de Lurdes, Virgen de Chapí y Virgen del Carmen, todos con marcos bañados en pan de oro.   El santuario surge de la devoción de Simona Quino, por el año 1850, quien al morir las hermanas Benavides (monjas), abandona el Monasterio de Santa Catalina después de permanecer en ella por 33 años, llevándose el lienzo del Señor de La Caña que le fue donado. Ella se instaló en un Cerrito de Challapampa que eran edificaciones rústicas de piedra y/o adobe con argamasa de barro y techo de paja de trigo, cebada o ichu, dedicando una de las edificaciones especialmente para la adoración del lienzo de la imagen de Jesús que representa al Señor de la Caña. Su fiesta religiosa principal, la devoción al “Señor de la Caña” se celebra cada 6 de agosto.   Esta Iglesia es parte de los atractivos turísticos más importantes del Distrito de Cayma, está considerado en el Circuito Turístico Arquitectónico que ofrece la Municipalidad de Cayma.

Es Patrimonio Cultural de la Nación según la R.D.N. No. 911-2002-INC del 26/09/2002

La iglesia del señor de la Caña presenta un estado bueno, debido a la administración del Arzobispado de Arequipa, que se encarga de su mantenimiento.