Entre quienes han mencionado esta parroquia en sus obras, merece muy especial atención el teólogo Antonio Vázquez de Espinosa, quien la cita en su Compendio y descripción de las Indias Occidentales (1620): «Demás de la iglesia catedral, donde hay dos curas que administran los Santos Sacramentos por ser la ciudad tan grande y extendida, y no poder acudir a toda, hay otra iglesia parroquial de San Sebastián, que tiene su cura que administra los Santos Sacramentos a sus feligreses» (David L. Jickling, ed., La ciudad de Santiago de Guatemala por sus cronistas y viajeros, Centro de Investigaciones Regionales de Mesoamérica, 1987, p. 13). Desde antiguo había cumplido San Sebastián con esa misión, pues la fundaron como ermita en 1565. La traza inicial se llevó a término en el Cerro de San Felipe. Con posterioridad, en torno a 1582, Juan de Cuéllar completó los trabajos de traslado que reubicaron la iglesia al pie del Cerro del Manchén.
Los diversos cuadros en que se desarrolla su historia alternan la dignidad y la tragedia. Así, cumplió funciones de parroquia en el barrio de La Joya a partir de 1582. En 1631 un terremoto amenazó con arruinar la edificación, y no fue éste un caso aislado. El 12 de febrero de 1689 recuperó el rango de parroquia, y una vez más fue una serie de terremotos, concentrada en 1773, la causa de su definitiva devastación.
En un informe con fecha de 1774, Juan González Bustillo señala los daños graves sufridos por el artesonado y las paredes, las bóvedas y los arcos de la capilla del costado izquierdo («Razón particular de los templos, casas de comunidades, de edificios públicos…», 16 de mayo de 1774, Apéndice en Julio García Díaz, Destrucción y traslado de la ciudad de Santiago de Guatemala, Facultad de Humanidades, Universidad de San Carlos de Guatemala, 1968, p. 65). En 1874, nuevos estragos aconsejaron que el templo fuese abandonado. Mediado el siglo siguiente, en el atrio hallaron los responsables municipales espacio para un parque, y la Dirección General de Obras Públicas del Gobierno de Guatemala administró los fondos precisos para consolidar aquello que aún quedaba en pie.
Desdichadamente, los seísmos de 1976 afectaron al templo cuando la inestabilidad era su característica más notoria.
«La intervención escribe José María Magaña Juárez estuvo determinada por la importancia histórica del edificio (…). Otro de los criterios manejados fue dejar aquella intervención en materiales expuestos, a fin de hacer manifiesto el uso del ladrillo, la integración entre los nuevos materiales y la obra original, así como la calidad de la mano de obra, dado el carácter de ruina de la ciudad y de sus componentes monumentales».
«Breve historia de la restauración en la Antigua Guatemala», en Javier Aguilera Rojas, Antigua. Capital del Reino de Guatemala, Secretaría de Estado de Cultura, Madrid, 2002.
A incrementar ese interés histórico, motivo de la operación de rescate coordinada por el Consejo Nacional para la Protección de la Antigua Guatemala, contribuye el hecho de que recibiese aquí el sacramento bautismal el poeta Rafael Landívar.