La Parroquia de Nuestra Señora de la O es la Iglesia Mayor Parroquial de Sanlúcar de Barrameda. Se construyó sobre el año 1360, auspiciada por Isabel de la Cerda y Guzmán, I condesa de Medinaceli y nieta del primer señor de Sanlúcar, Guzmán el Bueno, aprovechando una de las torres del antiguo Alcázar que le sirvió como campanario.

El estilo arquitectónico sigue la tipología de las iglesias parroquiales mudéjares del reino de Sevilla, de planta rectangular con disposición interna basilical, compuesta por tres naves, con cabecera en forma de ábside poligonal ochavado. La nave central está separada de las laterales por arquerías.

Destaca la portada mudéjar de cantería en arenisca situada a los pies de la nave central. Sobre ella se intercalan los escudos nobiliarios de la casa de Guzmán y de la Cerda sostenidos por leones rampantes. En el lado derecho del templo hay una segunda portada de cantería, con trazado ojival, más sencilla, coronada por una cornisa decorada también con ménsulas de mascarones.

En su interior hallamos un impresionante artesonado mudéjar (siglo XVI) y bellas imágenes religiosas, algunas de ellas del siglo XVII.

A lo largo de su historia, la iglesia de Nuestra Señora de la O ha sufrido varias modificaciones, y así se agregó a la planta original las capillas que la componen. El arquitecto Alonso de Vandelvira, hijo de Andrés de Vandelvira, fue maestro mayor del séptimo duque de Medina Sidonia, Alonso Pérez de Guzmán, y en el año 1604 realizó el segundo cuerpo, de planta elíptica, de la torre de campanario.

La iglesia Nuestra Señora de la O está catalogada como Bien de Interés Cultural desde el año 1931.