1794, é data do início de construção da Igreja Matriz, erigida no local ocupado pela antiga, que foi demolida por estar a arruinar-se. Emoldurada pela Serra, levou mais de meio século a concluir. Ainda de 1865 datam a escadaria, o gradeamento e portões.

A portaria do governo que autorizava a sua edificação vem assinada por D. João VI e data de 1793.

No tempo das Invasões Francesas serviu de quartel-general às tropas invasoras. A primeira missa foi aqui celebrada em 20 de Setembro de 1823.

A 3 de Março de 1837 realizou-se, na sua sacristia, a primeira sessão camarária do recém-formado Concelho de Valongo (1836).

As suas paredes em alvenaria, com mais de um século já passado e apesar da sua altura superior a vinte metros ainda mantêm todo o seu prumo e alinhamento.

Na fachada principal, o corpo central é ladeado por duas torres sineiras com duas ordens de campanários. Sob estas, um relógio.

O corpo central é coroado por um frontão triangular em cujo tímpano temos a imagem de S. Mamede pintada em azulejo. Uma cruz granítica serve de remate às empenas laterais. A flanqueá-lo dois fogaréus.

O amplo pórtico de forma rectangular é todo ele rematado em cantaria e encimado por três amplos janelões sendo o central ornamentado por azulejo com as armas de S. Pedro.

Nos tramos laterais, também estes revestidos a azulejo, encontramos imagens do Santo Padroeiro.

O interior da igreja é majestosamente decorado com pinturas de Francisco Rezende – das quais destacamos a que se encontra no Baptistério representando o baptismo de Jesus nas margens do Jordão em tamanho natural – e de João Ribeiro. 

Tem a nave do templo, acesso por quatro portas.

No seu interior deparamos com seis altares, simetricamente colocados.

Estes são consagrados ao Sagrado Coração de Jesus, a N. Senhora da Purificação e a N. Senhora da Conceição, do seu lado esquerdo e do lado direito consagrados a Jesus Crucificado, a N. Senhora do Rosário e a Sto. António.

No fundo da capela-mor destaca-se o altar principal, ladeado por coríntias, tendo do seu lado direito a imagem de S. Mamede – padroeiro da freguesia – e do seu lado esquerdo a de S. Pedro, sendo estas em tamanho natural.

Por último uma referência ao órgão de tubos feito em Inglaterra em Huddlesfield nas oficinas de Peter Conacher, pelo preço de 1:700$000, inaugurado a 6 de Fevereiro de 1881.

Este, segundo Pinho Leal, seria na época, um dos melhores do país.

Digna de ser observada, a abóbada, toda ela construída em tijolo e pedra, foi em 1884 pintada com figuras da Virgem e dos Quatro Evangelistas.

Convém não deixar de mencionar a particularidade desta Igreja ter sido praticamente construída com o produto do labor dos padeiros de Valongo, e o facto de ter sido erigida por um mestre operário chamado Sebastião, que demorando mais de meio século a concluir a obra, assim perpetuou o seu nome.