Com torre única central, portada em arcos concêntricos e óculo no frontispício, consiste num monumento neorromâmico feito em tributo à construção realizada no local do Santo Sepulcro, em Jerusalém. 

A Igreja do Santo Sepulcro surgiu a partir de um desejo missionário europeu. No século passado, a vocação na Holanda era bem grande; muitos holandeses, em especial das ordens pregadoras, como a de São Francisco, viajavam o mundo em evangelização. Como o Rio de Janeiro era a capital do Brasil, tornou-se referência inicial para a vinda desses frades. Antes da chegada dos holandeses, havia no lugar da atual Igreja, uma capela mortuária que recebera centenas de mortos de tuberculose oriundos do sanatório onde hoje funciona a Santa Casa da Misericórdia. Com a chegada dos holandeses, no final do século passado, houve um período de adaptação e expansão. Em 1914 ocorreu a fundação da Igreja, com financiamento vindo da Matriz da ordem, na Holanda. 

Os franciscanos trouxeram também o Comissariado da Terra Santa, movimento responsável pela arrecadação de dinheiro em Igrejas de todo o mundo para a manutenção do Santo Sepulcro e da presença franciscana na Terra Santa. Até hoje é considerada a mais bela Igreja do subúrbio, sendo procurada para muitos batizados e casamentos desde a sua fundação. Muito aclamada, não tardou a se tornar Matriz da Paróquia, em 1945. Os franciscanos holandeses só se distanciaram da Paróquia em 1987. Nesse ano a Campanha da Fraternidade teve como tema “quem acolhe um menor a mim acolhe”, com isso muitas crianças foram para a Paróquia, fundando-se a Casa do Irmão Sol, com cerca de 50 meninos de rua. Um dos meninos em especial guardava uma arma e tinha envolvimento com o tráfico; ele fugiu e um dos freis foi até a favela salvá-lo. Não conseguindo, foi à delegacia denunciar. No dia seguinte, ao sair da Igreja após a missa, o Frei Mariano Gisjen O.F.M. foi baleado. Com o fato, os franciscanos se retiraram para outras regiões, em especial para Minas Gerais, onde outros programas de apoio ao menor abandonado foram desenvolvidos. Houve redução do apoio financeiro dos franciscanos holandeses, pois eles, junto com outras Ordens da Europa, direcionaram a ajuda para o leste europeu. A Casa do Irmão Sol foi fechada em 2000. 

A presença franciscana foi renovada na Matriz em 2001, com a chegada da ordem franciscana Toca de Assis, fundada em 1995, em Campinas, pelo Pe. Roberto Lettiere, já contando com mais de 30 casas no Brasil. A antiga Casa do Irmão Sol foi transformada na sede desses filhos de São Francisco, que acolhem os mendigos. O templo tem capacidade para 450 fiéis sentados. Como instituições ligadas à Matriz com programas de assistência social e comunitária, há a Ordem Franciscana Toca de Assis, que atende cerca de 150 mendigos, a Pastoral da Terceira Idade, a Pastoral da Saúde, a União de Santo Antônio, que distribui cestas básicas mensais. Como relíquia histórica, a Igreja guarda um fragmento do hábito de Santo Antônio. 

Fonte: Templos Católicos do Rio de Janeiro, Orlindo José de Carvalho – Manual, 2009