La chiesa è situata all'interno del nucleo storico dell'abitato di Iseo, ed è, insieme alle adiacenti chiese di S. Giovanni Battista, e di S. Silvestro, un unicum nella diocesi di Brescia.
Anticipata da un sagrato acciottolato irregolare, presenta una facciata con la tipica conformazione romanica a capanna con inserita nel corpo centrale maggiore la torre campanaria, tipica dell'architettura franco-tedesca. Interamente composta da elementi lapidei ed in parte laterizi, la chiesa è in muratura faccia a vista, e presenta tre portali d'accesso, di cui quello principale alla base della torre, e due finestre lunettate nelle parti laterali superiori. A fianco della torre, sul lato destro è visibile il mausoleo di Giacomo da Iseo, capostipite della famiglia degli Odolfredi, feudatari di Iseo, costituito da un basamento ad arco, sul quale si eleva un edicola di colonne binate che sostengono un arco acuto, sormontato da un timpano, al cui centro della struttura è posto il sarcofago. L'interno è composto da tre navate, di cui quella centrale maggiore, dotate di copertura voltata e numerose cappelle laterali riconducibili a composizioni architetoniche differenti. Il presbiterio, rialzato e profondo, è dotato di cantorie di cui quella di sinistra contenente l'organo, e termina con abside semicircolare interamente affrescata nel XIX secolo. A fianco della chiesa sono presenti la sacrestia, alcuni locali di sevizio e la canonica.

• Impianto strutturale
  • La chiesa presenta impianto a capanna dotata di torre sul prospetto principale; l'interno è a tre navate.

• I ‐ III (preesistenze carattere generale)
  • Vi era in epoca romana il tempio di Ercole e Iside (da cui deriverebbe il nome di Iseo), e del quale potrebbero risultare esserci dei lacerti delle strutture antiche della facciata della chiesa di S. Andrea.
• V ‐ V (preesistenze intero bene)
  • La pieve viene attribuita alla volontà di erigerla di S. Vigilio, Vescovo di Brescia nel V secolo.
• XI ‐ XII (costruzione intero bene)
  • La chiesa viene eretta.
• XIII ‐ XIII (ampliamento intero bene)
  • La chiesa viene ampliata.
• XIV ‐ XIV (ampliamento facciata)
  • La facciata viene ampliata e completata nel XIV secolo.
• 1327 ‐ 1327 (realizzazione apparato decorativo)
  • Viene inserito nella facciata il mausoleo di Giacomo da Iseo, della famiglia Odolfredi feudatari di Iseo, morto nel 1325.
• XVI ‐ XVII (preesistenze arredo fisso, organo)
  • Vi era anticamente un organo Antegnati.
• XVII ‐ XVII (ampliamento intero bene)
  • La chiesa viene ampliata all'inizio del XVII secolo.
• XVIII ‐ XVIII (realizzazione arredo fisso, altare)
  • Viene realizzato l'altare maggiore.
• 1738 ‐ 1738 (ristrutturazione intero bene)
  • La chiesa viene ristrutturata nel 1738.
• 1812 ‐ 1812 (realizzazione arredo fisso, organo)
  • Viene realizzato l'organo ad opera di Luigi ed Antonio Cadei.
• 1826 ‐ 1840 (restauro intero bene)
  • La chiesa viene restaurata internamente dall'architetto Rodolfo Vantini tra il 1826 ed il 1840 secondo i canoni dell'architettura neoclassica.
• 1835 ‐ 1836 (realizzazione apparato decorativo)
  • Viene realizzato l'apparato decorativo della cupola e di parte del catino absdiale, ad opera, Giuseppe Teosa.
• 1885 ‐ 1885 (ristrutturazione arredo fisso, organo)
  • Viene ristrutturato l'organo da parte di Egidio Sgritta che ne apporta diverse modifiche.
• XX ‐ XX (restauro intero bene)
  • La chiesa viene restaurata verso la metà del XX secolo.
• 1913 ‐ 1913 (realizzazione apparato decorativo)
  • Viene realizzato l'apparato decorativo di parte del catino absdiale ad opera di Ponziano Loverini di Bergamo e di Francesco Domenghini di Breno.
• 1916 ‐ 1916 (consacrazione intero bene)
  • La chiesa viene consacrata nel 12 novembre 1916.
• 2013 ‐ 2013 (restauro apparato decorativo)
  • Viene restaurato l'apparato decorativo del presbiterio nel 2013.

• presbiterio ‐ aggiunta arredo (1970-1980)
  • Viene aggiunto un altare antistante l'altare maggiore.