La Iglesia de San Luis de los Franceses, constituye un destacado ejemplo de arquitectura barroca del siglo XVIII. Fue diseñada por el arquitecto Leonardo de Figueroa y construida entre 1699 y 1730 por encargo de la Compañía de Jesús. Tras la expulsión de los jesuitas de España en 1835 tuvo diferentes usos, siendo finalmente desacralizada.
En lo que respecta a su exterior, está orientada según el recorrido del sol o analema, de tal manera que el altar mayor hacia el oeste recibe abundante luz, sobre todo en primavera. La puerta principal da hacia el este, donde nace el sol. El altar de San Estanislao, al norte y el altar de San Francisco Borja, al sur, reciben luz el día de la onomástica de cada santo.
Por otro lado, en su interior, se debe recalcar que la planta tiene forma de cruz griega. Sobre ella se ubica una cúpula, 16 columnas salomónicas que aparentan soportar el peso de la cúpula, la cual en realidad se sustenta en cuatro pilares que están ahuecados para albergar capillas en su interior. Los cuatro pilares quedan ocultos por los cuatro retablos menores, luego tapados también por cuatro balcones y cuatro celosías. Solamente las dos medias columnas salomónicas del altar mayor son originales, el resto pertenecen a la última restauración. Las columnas de piedra tienen un estuco para poder pintarlas aunque nunca llegaron a hacerlo.
Más arriba, en el segundo cuerpo, existe una tribuna con ocho arcos de medio punto y un conjunto de balcones cerrados con celosías sobre los pilares que soportan la cúpula. Dicha cúpula, se levanta sobre un tambor circular y cuenta con amplias ventanas que le dan gran luminosidad. Si se unen mediante líneas los diferentes puntos de la cúpula surge un octógono o una estrella de ocho puntas o estrella de Salomón presente en multitud de lugares en el templo. En la parte inferior de la cúpula podemos ver una representación de la religión que tiene la palabra Religio. Esta figura, aparentemente femenina, sostiene con su mano derecha la Cruz, símbolo de Cristo y símbolo también de su muerte, viene a reivindicar a Cristo como Mártir y con la izquierda sostiene una palma en alusión a la resurrección. Detrás de esta figura se encuentra representada el arca de la alianza.
Los retablos son en su mayor parte tanto en el aspecto escultórico como arquitectónico obra de Duque Cornejo, mientras que la mayoría de las pinturas que se integran en ellos son de Domingo Martínez quien las realizó entre 1743 y 1750.
El retablo mayor está presidido por un lienzo de san Luis, rey Luis IX de Francia, y los seis laterales están dedicados a diferentes santos jesuitas.
La cripta, está situada debajo de la iglesia y constituye los cimientos de esta. Permite observar la sistemática que se empleó en el proceso de construcción Leonardo de Figueroa usando cuatro pilares ahuecados y distribuyendo el peso en arcos. Durante los trabajos de restauración se han rescatado los restos óseos de numerosos cadáveres, la mayoría mujeres, posiblemente monjas, también de niños y varones.