L’edificio sacro fa parte di un complesso monumentale neoclassico che comprende, oltre alla chiesa, anche il mausoleo Serbelloni e l’oratorio della SS. Trinità.
La facciata presenta un pronao su alte colonne, sopra il quale si sviluppa un ordine minore, sormontato a sua volta da un timpano, retto da cariatidi.
Tutto il complesso si erge su un alto podio porticato che collega le tre costruzioni.
L’impianto è a croce latina articolato in un’unica navata con cappelle laterali e abside semicircolare, le cui pareti sono scandite da alte colonne corinzie.
All’incrocio dei due bracci della croce si eleva una grande cupola, rivestita all’esterno da un tiburio ottogonale.
Sul retro della costruzione, in corrispondenza dell’abside si trova il campanile.
La chiesa conserva al suo interno diverse opere d’arte tra cui si ricordano le pitture murali del ticinese Domenico Pozzi (1745-1796) e le sculture (Angeli, Profeti, Evangelisti e Dottori della Chiesa) e i bassorilievi opera di Benedetto Cacciatori (1794-1871).
1806 – L’edificio fu costruito in forme neoclassiche tra il 1806 e il 1820 in sostituzione dell’antica chiesa, di origini medievali e più volte rimaneggiata, che occupava l’area dell’attuale sagrato. La demolizione e l’edificazione del nuovo edificio sacro dipesero dal lascito testamentario del duca Gian Galeazzo Serbelloni (1744-1802), signore di Gorgonzola. Il duca vincolò infatti la sua unica erede, Luigia Busca (1772-1849), affinchè destinasse una rendita annua alla realizzazione e mantenimento della nuova chiesa e dell’ospedale. Nel lascito è citato anche l’architetto scelto dal duca per compiere le sue volontà: il ticinese Simone Cantoni, responsabile anche del progetto del Mausoleo Serbelloni a sinistra della chiesa e dei disegni di alcuni arredi interni quali l’altare maggiore e i confessionali. L’edificio fu consacrato nel 1820 dall’arcivescovo di Milano, cardinale Gaisruck.
1818 – L’edificio fu dotato progressivamente di nuovi arredi e decorazioni tra i quali si ricordano: i due pulpiti in legno di noce in stile Impero (1832), disegnati – assieme ai fregi dorati dell’altare maggiore – da un maestro dell’Accademia di Brera, Domenico Moglia (1782-1867); i dipinti di Filippo Bellati (notizie 1800-1844) raffiguranti i Santi Gervaso e Protaso dietro l’altare, realizzato nel 1820 e il Crocifisso sulla volta della cupola del 1818; i quattordici quadri della Via Crucis donati nel 1920; le quattro vetrate dell’abside, disegnate dal pittore Leonardo Spreafico (1907-1974) e realizzate dalla Vetreria Grassi di Milano nel 1962.
1819 – Tra il 1819 e il 1849 lo scultore Benedetto Cacciatori realizzò per la prepositurale di Gorgonzola, circa trenta opere: le dodici sculture di pietra poste nelle nicchie delle pareti (dottori della Chiesa, evangelisti, profeti), i due angeli in marmo di Carrara dell’altare maggiore, i bassorilievi con gli episodi del Vangelo e altro ancora.
1820 – I lavori di completamento e decorazione dell’edificio proseguirono nei decenni successivi alla consacrazione. La facciata (da ricondurre al progetto di Cantoni solo per la parte superiore), fu portata a compimento solo nel 1881, quando fu costruito il pronao centrale.
1851 – Tra il 1851 e il 1854, fu edificato il campanile, dietro la chiesa, in corrispondenza dell’abside. Il progetto è dell’architetto Giacomo Moraglia, chiamato a dirgere i lavori del complesso dopo la morte di Cantoni (1818).