La cappella originaria risale al X secolo e fu forse edificata sui resti di un precedente edificio sacro pagano di probabile origine celtica. L’edificio attuale è la risultante di una serie di trasformazioni che si sono succedute nell’arco di circa un millennio, caratterizzate da vari ampliamenti e abbellimenti in relazione al suo ruolo di “chiesa matrice” della Valle Averara. La chiesa di Santa Brigida, staccatasi dalla pieve di San Pietro di Primaluna in Valsassina, nel corso del XIV sec. fu infatti la prima parrocchia dell’antica Valle Averara.
L’edificio è a una sola navata, divisa in cinque campate a sesto acuto, sorrette da pilastri in pietra; la copertura è a capanna, sostenuta da travi in legno decorato e da un assito a vista; due balaustre in marmo policromo separano la navata dal presbiterio, la cui volta è decorata da stucchi barocchi. Il campanile, a cuspide piramidale, ha la parte inferiore parzialmente inglobata nella chiesa e presenta una piccola cella campanaria a quattro aperture.
Sul lato meridionale si apre un porticato coperto dallo spiovente del tetto della chiesa e sorretto da tre pilastri e quasi interamente decorato da affreschi. Questi affreschi, al pari di quelli che adornano le pareti interne, risalgono al XV sec. e sono ascrivibili a frescanti locali, tra cui Pietro de Asenelis (ciclo del portico) e Angelo Baschenis (dipinti della cappella di San Nicola da Tolentino).
A seguito della costruzione della nuova parrocchiale, la chiesa ha assunto il nuovo titolo di Santuario della Madonna Addolorata.