Consciente el Obispado de la gran expansión de los efectivos del barrio de O Calvario, entendió que había que crear una nueva parroquia para que diese pasto espiritual a esa población; en consecuencia creará en 1947 una feligresía, segregada de la de santa Cristina de Lavadores, con unas 16.000 almas (luego quedarán en 6.000), bajo la advocación de san Pelayo, que pasó luego a san Pelayo y san Telmo, para luego recaer la titularidad en la Inmaculada Concepción de santa María, que hoy conserva.

El primer local fue la antigua sede de la Sociedad de Agricultores; el año siguiente, ya completo, arrojó un balance de 170 bautizados, 58 matrimonios y 70 difuntos El segundo párroco (1956-2000) fue el oriundo de Aldán Benito Castro Nogueira, hombre activísimo (delegado diocesano de mujeres de Acción Católica, consiliario del apostolado de los gitanos, etc.); de acrisolada humanidad y carácter abierto, se ocupó de enfermos, necesitados…. Ahora la rige Xosé Manuel Pereira.

Como siempre, las gestiones comenzaron con la búsqueda de una parcela y con posterioridad los servicios parroquiales (2004). El trámite principal (1963-66) consistió en la conversión de una Zona Verde del PXOU-Sector Calvario, en suelo edificable para uso religioso. El siguiente paso consistió en obtener el permiso del Ayuntamiento y otros organismos también implicados.

La diócesis accederá en 1967 a la permuta de 1.012 metros cuadrados de terrenos propiedad municipal, de planta, irregular que fueran de la llamada Villa Balbina, a cambio de 6.621 m2 de un predio en el lugar de Xestal (As Barrocas) procedentes del beneficio curado de santo

André de Valladares más la cantidad de 2.148.620 pesetas en metálico; a su lado se iba a levantar un centro educativo de Enseñanza Media: el Instituto Mixto Castelao.

Los criterios rectores del párroco don Benito fueron siempre que resultase barato, que tuviese un diseño avanzado y que contase con un espacio diáfano, con ausencia de columnas.

El proyecto corresponde al arquitecto Antonio Román Conde, junto con dos colaboradores, J. Ruiz-Castillo y R. Ugoiti, que se especializaron en México en los complejos sistemas de cálculo y las técnicas de ejecución de obras de láminas. Este equipo también colaboró en el nuevo templo de la parroquia de santo Paio de Navia, de muy parecido estilo pero de menor empaque.

El arquitecto A. Román Conde (Vigo, 1918-1998), comenzará trabajando en Guinea Ecuatorial, donde cumplió el servicio militar, estableciéndose definitivamente en Vigo en 1947, siempre muy ligado al Real Club Náutico.

Sus primeras obras en Vigo se inscriben en un estilo regionalista neobarroco (iniciado por Gómez Román en los años 20). Es autor, entre otros, de la capilla de O Vao. Desde 1961, evoluciona a propuestas más avanzadas, como son la iglesia de la Inmaculada, el polideportivo de Travesas y la Facultad de Farmacia de la Universidad de Santiago. Dejó ingente obra por toda España adelante.

La iglesia tiene una planta trapezoidal con una superficie de 882 m2 y con capacidad para 650 fieles y 150 más de pie; presenta una capilla lateral separada por un biombo del gran cuerpo de la nave; la luz penetra por amplios huecos triangulares cerrados por artísticas vidrieras; y tiene una entreplanta para el coro y se accede a ella por dos amplias puertas.

El edificio está cubierto por estructuras flexibles de hormigón armado (los picos), barnizada por una recubierta de silicona, que luego será modificada. A decir del historiador del Arte X. R. Iglesias Veiga incorpora una moderna y audaz arquitectura de vanguardia. Esta lámina encartada de hormigón tiene 10 centímetros de espesor, y «está concebido como una gran tienda de campaña formada por una estructura laminar de dos paraboloides hiperbólicos en la parte delantera y en la trasera, además de tres intermedios rematados en triangulitos».

El coste del edificio se estimaba en 6.5 millones de pesetas, financiado con donativos, suscripciones mensuales de los vecinos, festivales benéficos, rifas, crédito de la Caja de Ahorros y ayudas del Ministerio de la Vivienda y de la Junta Nacional de Templos. Como anécdota, señalar que a finales de 1969 se sorteó un automóvil Simca 1.000, que recayó en un matrimonio vecino de Castrelos. Costó lo suyo reunir la elevada cantidad del importe.

El templo se inauguró el 12 de abril de 1970, con presencia del obispo de la diócesis J. Delicado Baeza y otras altas jerarquías eclesiásticas.