Son diversos los trabajos que se están ejecutando desde hace dos años para para rescatar del olvido el prestigio de este templo de especial apego entre los vallisoletanos desde comienzos del siglo XVII, fecha en que se reconstruyó tal y como se conoce en la actualidad. Si bien, la Iglesia de Nuestra Señora del Rosarillo formó parte del antiguo Hospital de la Cofradía de San Cosme y San Damián, que ya existía en el siglo XV y ubicado en la plaza del Rosarillo.

Parece ser que, tal era la devoción que concitaba que el propio rey Felipe III adquirió el patronato de este templo, por lo que sus armas aparecen en la portada de la fachada estando considerado el escudo de piedra como uno de los mejores historiados de la monarquía española. Un uso del blasón del que adquirieron privilegios de uso porque la Cofradía del Rosarillo vendió a la Corona su hospital e iglesia construidas donde está el Palacio Real. Así, desde entonces, cuenta con una historia especialmente prolífica hasta el punto de que su carácter asistencial impulsó su fusión con la Real y Venerable Congregación de San Felipe Neri a comienzos del siglo XIX, entidad privada pero adscrita a la Diócesis de Valladolid que desde entonces es propietaria del templo localizado detrás del Teatro Calderón y prácticamente frente al Palacio Arzobispal.

En el estreno al público, la  Virgen del Rosarillo tendrá especial protagonismo, dado que se trata de una pieza de época barroca, con el niño de la mano y un rosario, de vestir, y con especial devoción entre muchas generaciones hasta el punto de que regresará a su camarín original después de varias décadas en una capilla de la Iglesia de San Felipe Neri.