Começou a ser construída no século XVI, durante a crise de 1580, nos reinados do cardeal D. Henrique, ou já Filipe I e mereceu acrescento, nos finais do século XVII e primórdios do século XVIII. Com efeito, notamos que foram licenciadas obras em 1657 que estavam concluídas em 1702, data inscrita no centro do tímpano do frontão.
A planta da Igreja Matriz de Carviçais é com talha e policromia do século XVII. Este templo carviçaense, caracteriza-se pelo tipicismo do adro que o circunda lajeado a granito e resguardado por paredes, decoradas com cunhais, pilastras, encimados por dezasseis pináculos piramidais de meia gola, que terminam em esferas todas assentes em supedâneos cúbicos, com cornija envolvente também de meia cana que, a meia altura, sustentam uma pedra granítica que serve de bancada.
O acesso ao adro faz-se através de quatro entradas com piso gradeado, aberturas na direcção dos quatro pontos cardeais, que se diz ter como finalidade evitar a entrada dos porcos na igreja, pois era frequente estes andarem pelas ruas. Nas paredes, podem observar-se quatro esporões, dois de cada banda, servindo de apoio e sustentação dos arcos. É iluminada por seis janelas rectangulares.
Tem duas portas laterais e uma principal, a poente, rematada por um belo e artístico frontão triangular recto e interrompido.
O frontão é ornamentado por dois pináculos piramidais, encimados por esferas. Os espigões gigantes próximos das portas laterais têm um barrelete diferente dos outros seus pares, no remate. Possivelmente, este acabamento foi preocupação do mestre-de-obras para indicar que o acrescento da Igreja se processou, a partir daquele ponto, para Poente. Sem este sinal, seria imperceptível o sítio a partir do qual se fez a ampliação, seguindo a traça primitiva, que o arquitecto teve o bom senso de manter. Ao centro, embutida na parede, observa-se uma cruz simples, apoiada numa caveira, e dois fémures cruzados, certamente para indicar que o templo servia também de cemitério. Por cima desta cruz, vê-se um óculo reentrante, bem trabalhado, em forma de alguidar. Esta cruz tem origem no tímpano, que assenta no conjunto de duas tíbias e uma caveira colocadas sobre um livro aberto, talvez para significar que ali era também casa dos mortos.
O frontispício está orientado para Poente e é encimado por um campanário de tipo nordestino, com dois janelões sineiros, com sinos de 800 Kg, rematado por cornija envolvente de meia cana, e por dois pináculos coroados de esferas, com uma cruz, simples a meio. O acesso ao campanário é feito por escadas interiores, de granito, através do coro. A rosácea é aqui substituída por um óculo, reentrando em forma de alguidar, com molduras. A porta principal é de padieira recta engenhosamente descarregada, embelezada por um frontão triangular com dois pináculos, um de cada lado, e uma cruz simples por remate. No alçado sul, tem uma porta e três janelas; no alçado norte, uma porta e duas janelas; no nascente, uma janela para iluminação da sacristia. Tem um relógio eléctrico que, além das horas precedidas da música integral da “Avé-Maria de Fátima”, dá os quartos e as meias horas. Às 7 h da manhã, ao meio-dia e às 19 horas, dá o toque das Trindades, lembrando a saudação angelical. No interior, possui cinco belos e artísticos altares, de estilo barroco, em riquíssima talha dourada, com colunas salomónicas torsas, ornadas de folhagem de videiras, uvas, pombas e anjos.
O Altar-Mor caracteriza-se pela sua grandeza, majestade da tribuna e graciosidade das mísulas que nascem de cariátides. Atília de Figueiredo, mandou, quando da sua visita, como emigrante do Brasil, dourar o Altar-Mor e o lateral direito, onde, em tempos, esteve colocado Santo António, hoje do Sagrado Coração de Jesus e o das Almas. Comprou vestes a todos os santos, ofereceu a bancada de madeira, além da imponente e grandiosa imagem da Santíssima Trindade, em 4 de Setembro de 1920 que, ocupava lugar central e de destaque, no Altar-Mor e desde 1978, por ideia do actual Cónego Vicente e aprovação de algumas pessoas da freguesia, se encontra assente na base de cantaria que servia de suporte ao antigo púlpito de uma só pedra, apoiada num cachorro trabalhado, com a respectiva escadaria. Actualmente, no Altar-Mor, ao centro, levanta-se bem visível a cruz, aí colocada pelo Rev.º Padre Velho, com o Cristo crucificado, ladeada por Nossa Senhora do Rosário e S. José. No terminus deste espaço, como que demarcado do resto da igreja, deparamos com as imagens de Nossa Senhora da Conceição e Santo Agostinho, frente um ao outro.
O altar das Almas, caracterizado pelo seu alto-relevo, é digno de especial atenção. À riqueza da talha, acrescenta-se a de cariz iconográfico e o seu retábulo com um painel de onde sobressai o valor artístico, a subtileza do respectivo simbolismo, além da imaginação artificiosa pela realidade expressiva e harmónica do conjunto escultórico de vinte e seis figuras. Estas têm a pintura original excelentemente conservada, destacando-se algumas pelo policromo do ouro e das tintas. As imagens são de boa escultura, sendo dignas de especial atenção a da Santíssima Trindade, pelo equilíbrio magnificente do conjunto, e a do Sagrado Coração de Jesus, já bastante antiga, pela perfeição dos traços anatómicos e riqueza da policromia.
O altar do Sagrado Coração de Jesus foi, igualmente, oferta de Atília Figueiredo, que doou ainda um órgão de pedais, cujo paradeiro se desconhece. Foi sua oferta também, a primeira Via-Sacra encaixilhada em quadros de madeira, encimados por uma cruz, com pinturas muito significativas e tocantes sobre os Passos da vida de Cristo. A actual foi oferta de Julita Moura, permanecendo ambas expostas. O povo custeou os outros três altares. O coro surge com um varandim em balaústres de madeira, apoiado em duas colunas cilíndricas, tendo acesso por uma escadaria de granito, destinado actualmente, apenas à banda filarmónica que, em dias festivos, aí toma o seu lugar e era neste espaço que os homens assistiam à missa.
Ao fundo, no canto, podemos observar o baptistério com a enorme e octogonal ia baptismal de granito, encimada da pintura do Baptismo de Jesus, igualmente oferta de D. Atília, hoje rodeada pelas imagens dos Santos mandados retirar dos altares, pelo Cónego Vicente, no fim das obras, em Novembro de 1978. Ali colocados, sobre suportes de madeira incrustados na parede, constituem uma espécie de recanto, aproveitando o gradeamento de madeira, que outrora separava o Altar-Mor do resto da igreja e onde o povo pode refugiar-se para, em oração e envolvimento, invocar os da sua maior devoção: S. Bartolomeu subjugando Satanás a seus pés; por cima, numa redoma, o Menino Jesus Pequenino, saindo ainda hoje, nas procissões; o Mártir S. Sebastião; Santa Rita de Cássia; Nossa Senhora dos Remédios com uma criança paralítica ao lado; Santa Teresinha do Menino Jesus e Santo António. Ao lado da Pia Baptismal, debaixo da escadaria do coro, surge-nos a Sagrada Família com o Menino Jesus deitado num berço dourado.
O pavimento da igreja, segundo os mais antigos, em pedra, apresentava caixas rectangulares de granito, com tampas móveis de madeira de castanho, utilizadas como sepulturas, com fechaduras. Ainda podemos observar, hoje algo similar na base dos altares laterais do Sagrado Coração de Jesus e no altar das Almas, onde se pode observar um tampo de madeira. No que concerne às sepulturas, as dos sacerdotes ocupavam lugar de destaque, correspondendo-lhe os caixotins do corredor central da porta principal à capela-mor e entre as portas laterais, com tampas todas de granito. A medida era similar, excepto a das que se destinavam a sepultar as crianças, situando-se debaixo das escadas do coro e do púlpito, e nalguns recantos. Em 1940/41, este pavimento antigo foi coberto por outro de madeira, com o cuidado de o preservar, permanecendo intacto, na hipótese de futura reposição, a fim de ser visto e apreciado pelos vindouros.