L’edificio assunse l’aspetto attuale verso la metà del Seicento, quando fu trasformato in stile barocco su committenza di alcuni componenti della famiglia Tosetti di Castagnola, ingegneri e capomastri attivi in Piemonte per i duchi di Savoia. Gli interni furono arricchiti con affreschi attribuiti ad Andrea Casella e alla sua bottega, e con pregevoli decorazioni a stucco, in parte riconducibili all’ambito dei Bianchi di Campione, attorno al presbiterio e alle cappelle laterali dedicate a S. Antonio e alla Madonna del Rosario. Per la sua posizione panoramica, a inizio Novecento la chiesa divenne una delle icone del turismo a Lugano.