En 1831 se construye la primera capilla que, con características de oratorio, actuaba como convocante de los feligreses de la época. Ubicarla sobre la planimetría actual de la ciudad implica dirigirnos al Club Olayón erguido sobre la calle Sarmiento. La pequeña construcción estaba acompañada del tradicional Campo Santo. Dice Juan Carlos Lozada Echenique que “el 6 de enero de 1860 se creó el curato
bajo la advocación de Nuestra Señora del Carmen, separándolo del curato de Punilla y se nombró cura al presbítero don Rubén Márquez, quien el 25 de octubre de 1883 comenzó, con la contribución personal y de los vecinos, entre los que se destacaron Rafael Núñez. Cáceres, Severo Herrera, Juan Peñéñory, Asicandro López, los trabajos de construcción de “una nueva iglesia”, frente a la plaza , la que tenía “cincuenta varas de largo, inclusive las murallas y ocho varas tres pulgadas de ancho”, estando orientada “al naciente con quince grados de inclinación al norte”. Hacia 1860 el aragonés Don Carlos María Armesto adquiere una importante superficie de tierra que dio base al actual centro poblacional, siendo sus descendientes parte indisoluble de la historia de Cruz del Eje. Será por dichas propiedades que pasaba la Calle de los Armestos que se identificará, con el tiempo, como Viejo Camino a Catamarca.
“En noviembre de 1888 renunció al curato el presbítero Márquez y asumió el cargo el presbítero Rufino Polanco, que dispuso al año siguiente demoler la iglesia aun no totalmente terminada e iniciar la construcción de la actual, frente a la misma plaza y haciendo cruz con la anterior, concluida en 1901, habiendo ejecutado la obra los vecinos Carlos Tarter, Alejandro Pellizoni, Fernando Larcher y Augusto Beuck”.
“La “nueva iglesia”, cuya construcción se comenzó en 1883 a iniciativa del presbítero Márquez, sustituyó a la primitiva Capilla pública erigida “en el lugar llamado Playón o vulgarmente Cruz del Eje, que parece una villa en su población”, por el entonces cura y vicario de la Punilla, doctor José Vicente Ramírez de Arellano, con las previas licencias que le acordaron el Provisor y vice Capitular del Obispado, doctor José Gabriel Echenique y el Gobernador Delegado de la provincia don Domingo Aguirre, concedidas el 9 y 11 de marzo de 1835 respectivamente, para que pueda edificar la capilla “en el lugar de Playón o Cruz del Eje”. Fue consagrada como Iglesia Catedral de la Diócesis de Cruz del Eje, el 25 de julio del año 2010 por Decreto Pontificio siendo Obispo del lugar, Mons. Santiago Olivera actual obispo castrense de la Argentina. El templo se consagró el 12 de Agosto del año 2012 y la Santa Misa fue presidida por el Cardenal Estanilao Esteban Karlic. En este templo se encuentran reliquias del Santo Cura Brochero y San Juan Pablo II. Actualmente, al transitar la ruta 38, próximo al ingreso a Cruz del Eje, se accede a una elevación donde una escultura de la Virgen del Carmen erigida en 1992 da el marco adecuado para, desde allí, disfrutar de una panorámica de la ciudad con la imagen privilegiada del nuevo templo emergiendo imponente en el centro y por encima de las construcciones. La Virgen del Carmen es patrona de la ciudad y de la Diócesis de Cruz del Eje y su fiesta litúrgica se celebra el 16 de julio. En este lugar su devoción es muy significativa y convocante.