L'église de San Luis de los Franceses est un exemple remarquable de l'architecture baroque du XVIIIe siècle. Il a été conçu par l'architecte Leonardo de Figueroa et construit entre 1699 et 1730 pour le compte de la Compagnie de Jésus. Après l'expulsion des Jésuites d'Espagne en 1835, il a été utilisé à différentes fins et a finalement été déconsacré.

En ce qui concerne son extérieur, il est orienté selon la trajectoire du soleil ou analemma, de telle sorte que le maître-autel à l'ouest reçoit une lumière abondante, surtout au printemps. La porte principale est orientée vers l'est, là où le soleil se lève. L'autel de San Estanislao, au nord, et l'autel de San Francisco Borja, au sud, reçoivent la lumière le jour de la fête de chaque saint.

Par ailleurs, à l'intérieur de l'église, il convient de noter que le plan au sol a la forme d'une croix grecque. Au-dessus, il y a une coupole, 16 colonnes solomoniques qui semblent supporter le poids de la coupole, qui en réalité est soutenue par quatre piliers creusés pour abriter des chapelles à l'intérieur. Les quatre piliers sont dissimulés par les quatre retables plus petits, qui sont ensuite recouverts par quatre balcons et quatre treillis. Seules les deux demi-colonnes solomoniques du maître-autel sont d'origine, le reste appartient à la dernière restauration. Les colonnes de pierre sont recouvertes d'un stuc pour pouvoir être peintes, mais elles ne l'ont jamais été.

Plus haut, dans la deuxième section, se trouve une tribune avec huit arcs en plein cintre et un ensemble de balcons fermés par des treillis sur les piliers qui soutiennent la coupole. La coupole est élevée sur un tambour circulaire et comporte de grandes fenêtres qui lui confèrent une grande luminosité. Si les différents points de la coupole sont reliés par des lignes, on obtient un octogone ou une étoile à huit branches ou encore l'étoile de Salomon, que l'on peut voir à de nombreux endroits dans le temple. Au bas de la coupole se trouve une représentation de la religion avec le mot Religio. Cette figure, apparemment féminine, tient de la main droite la croix, symbole du Christ et aussi de sa mort, vindicatif du Christ martyr, et de la main gauche elle tient une palme en allusion à la résurrection. Derrière cette figure se trouve l'Arche d'Alliance.

La plupart des retables, tant sculpturaux qu'architecturaux, sont l'œuvre de Duque Cornejo, tandis que la plupart des peintures sont de Domingo Martínez, qui les a réalisées entre 1743 et 1750.

Le retable principal est présidé par une toile de Saint Louis, roi Louis IX de France, et les six retables latéraux sont dédiés à différents saints jésuites.

La crypte est située sous l'église et constitue les fondations de l'église. Il nous permet d'observer l'approche systématique utilisée par Leonardo de Figueroa dans le processus de construction, en utilisant quatre piliers évidés et en répartissant le poids dans des arcs. Au cours des travaux de restauration, les restes de nombreux cadavres ont été retrouvés, la plupart étant des femmes, peut-être des religieuses, mais aussi des enfants et des hommes.