L’église fut édifiée entre 1871 et 1875, en substitution de l’ancien édifice érigé au moment de la constitution de la paroisse (1392), restauré et agrandi en 1666 et en 1821. Elle fut consacrée par Monseigneur Duc, évêque d’Aoste, le 9 juin 1876. L´initiative des travaux revient au curé Blaise-Couronne Prince, qui procura les premiers fonds servant à ce but : tous les paroissiens participèrent généreusement aux dépenses et aux travaux.

L’église a une nef unique avec deux chapelles latérales. Le maître-autel, en marbre blanc de Carrare, surmonté de la représentation de la Cène et de la Sainte Trinité, fut installé en 1923. Les deux autels latéraux en marbre, consacrés au Sacré Cœur et à la Vierge, ont remplacé les anciens autels en bois en 1913 et 1914. Dans l’abside trouvent leur place les statues de Saint Nicolas et de Saint Grat: ce dernier, patron de la Vallée d’Aoste outre que de la paroisse, est fêté le 7 septembre.
L’orgue de l’église, un Vegezzi & Bossi, acheté suite à un legs en 1900, a été déclaré particulièrement important d’un point de vue historique et artistique.
Au fond de l’église, les dépouilles mortelles de don Édouard Bérard, prêtre de Valgrisenche pendant 56 ans (de 1893 à 1949), sont conservées dans un urne. On lui doit en partie la riche décoration de l’église.
Le clocher est constitué d’une tour carrée en pierre apparente, autrefois adossée à l’ancienne église. La salle des cloches est ornée de fenêtres jumelées et est surmontée d’une flèche singulière en forme de tiare à pyramide octogonale.