La chiesa, con orientamento nord-est sud-ovest, situata ai margini della strada provinciale che conduce a Bellagio, presenta un piccolo sagrato antistante la facciata con ingresso con portale e timpano in pietra, aperture quadrangolari con cornice in pietra ai lati dell’ingresso, finestra centrale e copertura a due falde con sottogronda modanato. In corrispondenza del prospetto nord, sopra il presbiterio è presente un piccolo campaniletto con una campana.
L’interno si sviluppa ad unica navata con volta, decorata ad affresco con la raffigurazione centrale dell’Incoronazione della Madonna e due Santi. La navata è suddivisa in tre campate da lesene e presenta le raffigurazioni ad affresco rispettivamente, nella parete sinistra di figure maschili mentre nella seconda campata, sopra la porta laterale che dà accesso al giardino cimiteriale, è la raffigurazione della Presentazione di Maria al Tempio. In corrispondenza della prima campata sono presenti alcuni lacerti di affresco quattrocenteschi, con il riferimento di Lanfrancus de Leuco, artista che operò in una cappella del Duomo di Milano nel 1419, oltre a porzioni dell’antica abside. Sulla parete destra a seguito dei restauri sono visibili gli affreschi quattrocenteschi ed in particolare nella prima campata, in riquadri, sono presenti San Cristoforo, San Bernardino e altri Santi, nella seconda campata è la Madonna con Bambino in trono con Sant’Ambrogio e San Nicola, San Bernardino oltre all’Annunciazione, nella terza la Madonna con Bambino e Santi, la Crocifissione con Dio Padre e a lato Sant’Antonio Abate, mentre nella fascia superiore è presente un lacerto della Crocifissione con Santi. Il presbiterio è delimitato da gradini e da balaustre con altare in marmi policromi addossato alla parete di fondo che conserva la pala con la raffigurazione della Nascita di Maria e finte architetture nelle decorazioni che simulano un’abside semicircolare. A lato dell’altare sono presenti due porte che danno accesso al locale sacrestia che conserva alcune porzioni delle decorazioni settecentesche, provenienti dalla parete destra dell’aula. Dalla porta laterale dell’aula si accede al giardino cimiteriale dove è collocata la statua della Pietà in marmo di Carrara, opera dello scultore Pablo Atchugarry.
1452 – Dell’edificio è documentata l’esistenza nel 1452 quale prima parrocchiale dedicata a San Fedele. Inoltre alla fine del Quattrocento era presente nelle immediate vicinanze un insediamento di suore agostiniane, fatte trasferire dal Cardinale Borromeo nel 1567 in Valsassina presso il Convento del Cantello di Cremeno. Fino al 1584 la chiesa si presentava orientata in senso opposto, con abside rivolta verso il lago, copertura lignea a vista a due falde e pavimentazione in pietra, con il cimitero privo di recinzione. L’abside semicircolare voltata era affrescata. La chiesa fu la parrocchiale di Onno fino al 1584, quando il titolo passò alla Chiesa di San Pietro Martire.
1615 – L’edifcio subì il totale rifacimento, su indicazioni del Cardinale Federico Borromeo, con la demolizione dell’abside orientata verso il lago e la realizzazione a monte del nuovo altare, a causa delle esondazioni del lago. Fu ricostruita la facciata e si realizzò il nuovo interno rivestendo le antiche pareti laterali, costruendo le lesene, il cornicione e la volta a botte, con decorazioni ad affresco. Dietro il nuovo altare fu costruita la sacrestia, completata nel 1652, congiungendo l’edificio alla casa ex convento posta a monte. Contestualmente all’intervento si procedette probabilmente alla scialbatura degli affreschi preesistenti. Venne inoltre costruito un muro di recinzione a delimitazione del cimitero. Dello stesso periodo è probabilmente la pala con la Natività di Maria. Nel 1651 compare il titolo di Sant’Anna, accompagnato dal vecchio titolo di San Fedele nel 1660.
1700 – Le pareti interne della chiesa furono decorate con raffigurazioni di Profeti, Evangelisti, Storie della Vergine e con l’Assunzione della Vergine e nel 1766 fu realizzato il nuovo altare in marmo. Le decorazioni vennero concluse nel 1768.
1928 – Nel 1928 vennero eseguiti lavori di risanamento e sostituzione della struttura lignea e del manto di copertura con la realizzazione di grondaie, oltre alla formazione di intonaco sulle pareti esterne. Durante i lavori di risanamento dall’umidità, in corrispondenza delle pareti interne, si individuarono le antiche pareti affrescate, in particolare in corrispondenza della prima campata a sinistra un tratto di parete curvilinea con affreschi realizzati da Lanfrancus de Leuco, artista che operò in una cappella del Duomo di Milano nel 1419.
2000 – Nel 2000 venne collocata nel giardino cimiteriale adiacente alla chiesa una scultura in marmo con la raffigurazione della Pietà, opera dello scultore Pablo Atchugarry. Successivamente vennero eseguiti interventi di risanamento della copertura e delle pareti perimetrali, con il recupero e restauro delle porzioni con gli antichi affreschi, in corrispondenza delle tre campate della parete destra e della prima campata della parete sinistra. Nel 2012 si sono conclusi gli interventi di restauro delle superfici interne, oltre alla sistemazione del giardino cimiteriale adiacente alla chiesa, mentre nel 2013 sono state restaurate le superfici esterne.