Die Kirche wurde zwischen 1871 und 1875 errichtet und von Monsignore Duc, dem Bischof von Aosta am 9. Juni 1876 geweiht; sie ersetzte die ältere Kirche, die gleich nach der Gründung der Pfarrei (1392) gebaut und in den Jahren 1666 und 1821 renoviert und erweitert wurde. Das Projekt dieser Bauarbeiten wurde von dem Pfarrer Blaise-Couronne Prince geleitet, der die ersten Geldmittel für diesen Zweck sammelte: die Teilnahme der gesamten Pfarrgemeinde an den Ausgaben und den Arbeiten war einzigartig und großzügig.

Die Kirche beherbergt ein einziges Kirchenschiff und zwei Seitenkapellen. Der Hauptaltar aus weißem Carrara Marmor, der von der Abbildung des Letzten Abendmahls und der Heiligen Dreifaltigkeit dominiert wird, wurde 1923 gefertigt; die zwei Seitenaltäre aus Marmor, die dem Sacro Cuore, oder Heiligen Herzen, und der Jungfrau geweiht sind, ersetzten in den Jahren 1913 und 1914 die alten Holzaltäre. In der Apsis befinden sich zudem die Statuen des Heiligen Nikolaus und des Heiligen Gratus: dieser letzte, Schutzheiliger der Pfarrkirche und zudem Patron des Aostatals, wird am 7. September gefeiert.
Die Kirchenorgel Vegezzi & Bossi, die im Jahr 1900 infolge einer Hinterlassenschaft erworben wurde, ist von besonderem historischem und künstlerischem Wert.
Am Ende der Kirche werden in einer Urne die sterblichen Überreste von Don Edoardo Bérard aufbewahrt, der 56 Jahre lang als Pfarrer von Valgrisenche tätig war (von 1893 bis 1949) und dem zum Großteil die reiche Dekoration der Kirche zu verdanken ist.
Der Glockenturm besteht aus einem quadratischen Turm aus Stein, der einst direkt an die antike Pfarrkirche grenzte. Die Glockenstube schmückt sich mit Zwillingsfenstern und wird von einer einzigartigen Spitze in Form einer achteckigen pyramidenförmigen Tiara dominiert.