Fundada algures no século XIII, diz-se que por grande influência dos pescadores, sobreviveu aos vários terramotos que assolaram a cidade. Reconstruída e modificada, as cicatrizes do tempo dão-lhe personalidade e acrescentam-lhe valor.
A primeira reconstrução aconteceu depois de, em 1513, D. Manuel ter determinado a ampliação desta igreja. Durante os trabalhos, uma nave desabou e foi preciso rebaixar outra.
O segundo golpe veio com o terramoto de 1531. O templo manuelino entretanto erguido foi atingido embora não se conheça com exatidão a extensão dos danos. Levantou-se de novo, numa obra terminada por volta de 1570 que alterou bastante a configuração original.
Pouco ficou do templo quinhentista, além dos dois portais manuelinos (o principal, a Ocidente, e o a Norte), assim como a estreita porta que dá acesso à torre sineira cujo relógio, fabricado na Suíça, começou a funcionar em 1876. Também no terramoto de 1858 a igreja sofreu alguns prejuízos, mas de menor dimensão.
No interior podem ainda admirar-se painéis de azulejos do século XVIII, mostrando cenas da vida de São Julião. Na reconstrução manuelina, o templo foi decorado com um retábulo atribuído ao pintor Gregório Lopes, ou à sua oficina, do qual sobreviveu a tábua Criação de Adão.
Símbolo de uma fé inabalável, ali está, sobranceira, a igreja matriz de Setúbal que encerra oito séculos de resistência.