La Iglesia de la Asunción de Nuestra Señora de Colmenar del Arroyo es uno de los edificios más importantes porque se cree que fue construido por Juan de Herrera. Este arquitecto es conocido por ser el ideólogo y constructor del famoso Monasterio de San Lorenzo de El Escorial. Según la leyenda, esta iglesia se empezó a construir con las piedras que se perdían en el trayecto entre Caldaso de los Vidrios y El Escorial.
La torre de la iglesia es de estilo herreriano y tiene una altura de 20 metros. Su estilo es renacentista tardío y se construyó entre 1589 y 1615. La piedra de las paredes mantiene su forma de origen al igual que la decoración artesonada del techo.
En el altar mayor esta iglesia guarda tres imágenes importantes pero la más destacada es la de San Vicente Mártir, patrón de Colmenar del Arroyo, por ser la imagen más antigua. Cada 22 de enero, Colmenar saca la imagen del San Vicente en andas y se le lleva a la parte más alta del pueblo para que los bendiga. Esta iglesia conserva como reliquia un huesecito de un dedo de San Vicente Mártir. Este santo está enterrado en Valencia y Colmenar le pidió una reliquia a Valencia al ser el santo del pueblo.
Otro lugar emblemático de la iglesia es la capilla del cristo de la cruz a cuestas. Cada septiembre se celebra en Colmenar una festividad de cuatro días en su honor. En la capilla se encuentra un cuadro dedicado a Josemaría Escrivá de Balaguer, fundador del Opus Dei y santo de la Iglesia católica desde 1992.