La construcción de una iglesia de mayores proporciones a la existente, comenzó por la reforma del antiguo edificio para dotarlo de capilla mayor y torre. La obra exige que el Obispo de Coria envié un visitador que supervise el derribo y posterior restauración del templo. En el libro de cuentas de la iglesia un manuscrito recoge la fecha de esta reforma al afirmar que siendo mayordomo Alonso Martin Mediavilla se derribo la torre vieja para hacerla nueva y costo dieciséis mil novecientos setenta y siete maravedíes.
Por la misma fuente se sabe que para levantar la nueva iglesia fue contratado Pedro de Ybarra, maestro de obras que también estuvo presente en la edificación de algunos elementos de la catedral de Coria.
Ofrece el interior del edificio una amplia cabecera con bóveda de crucería formada por una estructura de terceletes y un círculo de nervios combados en torno a la nave central. En el círculo central de la bóveda existen una serie de combados curvos que dibujan una flor de conopios.
A ambos lados del transepto se abren dos nuevas capillas que forman los brazos del crucero; una de ellas con planta cuadrada y de poca altura, se cubre con bóveda de terceletes y sus claves se adornan con estrellas de seis puntas; los nervios son gruesos y de sección cilíndrica.
La otra capilla, llamada del Santo Cristo, tiene planta cuadrada y a ella se accede por un arco de medio punto en cuyo interior se puede apreciar su cúpula semiesférica sobre pechinas. Consta por documentos de principios de siglo que su cúpula estuvo pintada y que fue después repintada. Más tarde, por problemas de filtraciones de agua, las pinturas fueron deteriorándose hasta su completa desaparición. En esta capilla, según consta en el libro de Gregorio Sánchez de Dios, Descripción y noticias de Casar de Cáceres, podemos ver una imagen de Cristo muy apreciada por los casareños. Imagen muy devota y milagrosa, con el título del Santo Cristo de la Peña, de cuya cofradía son cofrades todos los vecinos del pueblo, y se encuentran asentados en ella muchos nobles de estos contornos y los señores marqueses de la villa de Monroy.
Existen otras dos capillas en el tercer tramo de la epístola de reducidas dimensiones. En una se encuentra la pila bautismal del s. XVI; la otra capilla donde se encuentra la imagen de Jesús de Nazareno tiene un arco escarzano y sostenida por una avanzada galería sobre grandes modillones decorados en su frente.
El suelo de la nave central de la iglesia era en su mayor parte de canterías y contaba con escudos en las lapidas, de los que solo se conservan tres, que son conocidos a través de las descripciones de Gregorio Sánchez de Dios.
A finales del s. XVI el retablo de la iglesia se encontraba bastante deteriorado, por lo que tuvo que ser restaurado. No obstante, y a pesar de la restauración, el visitador apostólico que inspecciona la iglesia en 1597 ve la necesidad de hacer un retablo, porque el que esta ahora es muy chico y muy antigua su madera.
La recomendación del visitador debió ejercer sus frutos ya que a principios del s. XVII comienzan los trámites para la construcción del nuevo retablo de acuerdo con las características de la iglesia. En marzo de 1604 el obispo de Coria da licencia para hacer de talla y pintura un retablo para el altar mayor de dicha iglesia para que den a hacer y pintar y tallar el dicho retablo a Pedro de Córdoba pintor vecino de la ciudad de Plasencia.
En el contrato hecho aparece el entallador Francisco Ruiz Velasco. El 21 de septiembre de 1604 se redacta otro documento entre la iglesia de Casar de Cáceres, representada por su párroco Juan Sánchez, y los mencionados artistas. Por estas fechas el obispo de Coria manda una carta diciendo que el valor del retablo no debía de exceder de 4000 ducados. Se especifica que el único gasto que correspondería a la iglesia se4ria el hierro, y que la madera debía ser comprada por la iglesia y se descontaría de los 4000 ducados en que estaba presupuestado. Como dato interesante, se menciona la posibilidad de que segundas personas participen en la decisión sobre los temas representar.
El día 26 de enero de 1605 volvería a redactarse un nuevo contrato, con las mismas condiciones que el anterior, pero se contrata a otro artista de Ciudad Rodrigo: el escultor Tomas de la Huerta y balos ensambladores Martin Sánchez y Juan Sánchez. Es ahora cuando se define la realización de unos añadidos cuyo valor será de 300 ducados quedando definitivamente configurado el retablo por “cuatro doctores, doce repisas de los apóstoles, tres frisos de talla de una parte a la otra del retablo, dos virtudes arribas de un dios padre en el ultimo frontispicio del retablo, dos guarda polvos a los lados del retablo, unas repisas en el corqué del retablo a los lados del altar”.
Durante los siguientes años debió trabajarse en el retablo como lo demuestran los diferentes pagos realizados a los maestros, que finalmente resultarían los ensambladores Juan Hernández Mostazo y Juan Sánchez, en lugar de Tomas de la Huerta como se dice en el contrato. Durante el periodo que va desde 1607 a 1613 se finalizaría la construcción del retablo; una vez ensamblado y situado en su lugar se procederá a la colocación de las pinturas realizadas por Francisco Polo y doradas por Juan Carrasco.