La chiesa parrocchiale dedicata a Santa Maria Assunta sorge al centro del paese, in Piazza Antonelli. Eretta a partire dal 1666, fu completata a metà Settecento. La struttura è a croce latina con volta a botte e cupola sul transetto, riccamente decorata da stucchi barocchi ed affreschi settecenteschi, opera questi ultimi dei fratelli Giovannini di Varese e del Bianchi di Milano. E' di particolare pregio l'altare maggiore (1763) in marmi policromi e bronzo, progettato da Benedetto Alfieri; la grandiosa tela (12 mq), collocata nella parete di fondo del coro, è opera di Giuseppe Antonio Pianca (1745). Le otto cappelle laterali sono ricche di opere d'arte, tra cui si segnalano: gli affreschi e tele dei Perracino (1779-82), le statue dell'Ardia e del Sella, il Cristo quattrocentesco. Nell'antico oratorio della Confraternita di S. Marta, dietro l'omonima cappella, si conservano interessanti affreschi di Giulio da Milano (1543). Nel lato destro del transetto si eleva lo Scurolo della Beata Panacea, opera dell'architetto ghemmese Alessandro Antonelli, eretto fra il 1864 ed il 1875. Di particolare pregio sono gli affreschi di Paolo Emilio Morgari e le vetrate policrome di Pompeo Bertini (1897), che raccontano i fatti salienti della vita della Beata Panacea, giovane pastorella, Vergine e Martire, uccisa sui monti di Quarona e le cui spoglie furono portate a Ghemme. Patrona della Valsesia, la Beata è costante oggetto di venerazione da sei secoli e particolarmente suggestive sono le processioni per le vie del paese in occasione della sua festa, il primo venerdì di maggio. Le spoglie della Santa sono custodite in una doppia urna, seicentesca quella interna, con ricche decorazioni d'argento, e ottocentesca quella esterna, in legno dorato, disegnata da don Ercole Marietti. Particolarissimo è il Campanile della parrocchiale, seicentesco fino alle campane e poi “bizzarramente” innalzato tra il 1879 ed il 1883 da don Ercole Marietti, figura unica di sacerdote architetto, con un’eclettica guglia ricca di decorazioni in cotto di gusto neogotico.