En septiembre de 1906, doña Tadea Prado Beltrán, viuda de don Rafael Cano Rodríguez-Cairo, solicita licencia municipal para construir una iglesia en unos terrenos de su propiedad que forman ángulo entre las calles Nueva del Carmen y camino de Puente la Reina (también conocida en aquella época como portillo de la Pólvora). Un proyecto, decía Tadea, que cumplía su propio deseo y el de su finado esposo. Al mismo tiempo solicita que se le condonen los impuestos de construcción pues considera que el edificio es de interés general y que prestará servicio a los numerosos vecinos de las barriadas próximas para que puedan cumplir las más elementales prácticas religiosas del cristianismo. La petición iba acompañada de los planos del edificio firmados por el afamado arquitecto Teodosio Torres (autor, entre otras construcciones, del entonces nuevo hospital, de la nueva plaza de toros en el paseo de Zorrilla y del Instituto Zorrilla). Inmediatamente obtuvo la licencia y comenzó su construcción, que no pudo ser más rápida, pues en un año estuvo concluida, de tal manera que el 12 de octubre de 1907, se consagró con asistencia del cardenal arzobispo Cos. Durante la función religiosa, y a la llegada del arzobispo, se dispararon muchos cohetes y bombas reales. La misa se celebró con un nutrido coro acompañado de orquesta.
La iglesia dependió de la Magdalena hasta que en 1968 pasó a ser parroquia y los jesuitas se hicieron cargo de su funcionamiento.
La versión más probable de qué es lo que movió a Tadea y Rafael para construir la iglesia, es que el padre Marcelino de Paz, de la Compañía de Jesús, cuya congregación hacía apostolado en la Pilarica y otros barrios del entorno, convenció al matrimonio para que construyera una iglesia en el barrio en memoria de su hija Pilar, fallecida en 1900 con apenas 11 años cumplidos. Lo cierto es que la relación de ambos mecenas con el padre Paz y los jesuitas era estrecha, pues vivían en la calle Ruiz Hernández, es decir junto a la sede de los jesuitas. Fue precisamente este sacerdote el que pronunció la homilía de consagración de la iglesia el citado día 12 de octubre.
La Pilarica, construida en forma de sencilla cruz latina, con una sola nave, está considerada un buen exponente de la arquitectura neogótica decimonónica que sigue una cierta tradición de considerar el gótico como un estilo apropiado para la arquitectura religiosa. En 1983 el Ayuntamiento inició el expediente para que sea declarada Bien de Interés Cultural. A estas alturas de siglo, la Junta de Castilla y León aún no se ha pronunciado. Y en los noventa tuvo una importante restauración pues se hallaba en un deplorable estado.
Durante los años 70 la parroquia alcanzó fama en la ciudad por el compromiso social de sus sacerdotes con los sectores obreros en una época cuajada de huelgas y manifestaciones. En el templo se hicieron asambleas y encierros por motivos laborales. Al parecer, el mismo párroco, Buenaventura Alonso, puso a disposición de la causa una multicopista (prohibida entonces) para imprimir folletos y octavillas reivindicativas. Buenaventura, fallecido en 2008, fue condenado al destierro por causa de su activismo social. Por cierto, una placita en barrio de la Pilarica recuerda su memoria. En 2009, los jesuitas dejaron la parroquia.