Nykyisin ympärivuotisessa käytössä oleva pääkirkko valmistui v. 1877. Jo vuonna 1843 teki pitäjäkokous päätöksen uuden kirkon rakentamisesta, sen jälkeen kun maaherran määräämässä katselmuksessa oli todettu, ettei vanhan kirkon korjaaminen ja laajentaminen voi tulla kysymykseen.

V.1864 päätti kirkonkokous toteuttaa rakentamisen Th. Chiewitsin suunnitelmien mukaan. Noin 1000-paikkaisen kirkon rakentamiseen päästiin vasta v.1874. Rakentamista viivästyttivät mm. kirkon paikkakysymys, piirustusten uusiminen, Ylistaron eroaminen omaksi seurakunnakseen ja katovuodet.

Kirkon yksityiskohdista mainittakoon:

- Keskiristillä sijaitseva kruunu on Saksasta. Osa kruunuista on tuotu vanhasta kirkosta.

- Tyyliltään ranskalais-romanttiset urut ovat tukholmalaisen Åkerman & Lundin rakentamat v.1881. V.1963 laajensi Virtasen urkutehdas ne 16-äänikertaisista 24-äänikertaisiksi. Urkuihin kuuluu lisäksi ns. kelloäänikerta (celesta), jonka Amerikkaan muuttaneet isokyröläiset ovat lahjoittaneet. V.1989 teki Heinrichin urkutehdas urkujen täydellisen huollon ja korjauksen.

- V. 2006 on hankittu digitaaliurku: - Allen QL-310, varustettu OST koskettimistolla, 3 sormiota,  4x39 äänikertaa. Se on talvisin sijoitettuna pääkirkkoon ja kesäisin Vanhaan kirkkoon.

- Alttaritaulu on taiteilija Ida Silverbergin Pariisissa v.1878 maalaama kopio taiteilija Van Dyckin Rubensin ateljeessa maalaamasta taulusta "Kristus ristillä?.

- Kirkko sai sähkövalaistuksen v. 1922.

- Kirkossa tehtiin v.1956 peruskorjaus ja sisämaalaus sekä rakennettiin kuoriosan alle lämpökeskus. V.1984 maalattiin kirkko sisältä uudelleen.

- V.1983 kirkkoon laitettiin kuparikatto peltikaton tilalle.

- Kirkon kellot on siirretty vanhan kirkon kellotapulista.

- Aikaa näyttävän tornikellon on valmistanut nuorten miesten piirin lahjoitusrahoilla isokyröläinen kelloseppä C.O.Glasberg.

- V. 2014 uusittiin kirkon äänentoistojärjestelmä (kyseiseen tilaan tietokonesuunnatut ja -säädetyt aktiivikaiuttimet)

- V. 2015 kirkon lämmitysjärjestelmää uusittiin, kirkko lämpenee nykyisin hakkeella

- V. 2016 kirkossa tehtiin ns. toiminnallisuusremontti, jossa alttaria muutettiin (tehtiin erillinen uusi alttaripöytä ja vanha kavennettiin ja jätettiin apupöydäksi), kuoriosan matto uusittiin, rakennettiin uudet vaatimukset täyttävä kuoriosaan johtava invaluiska, länsiristivarteen tehtiin ja siirrettiin säilystyskalusteita, kaksi ensimmäistä penkkiriviä tehtiin irrotettaviksi (isompia kuoro- tai muita esityksiä varten) sekä tehtiin itäristivarteen kahvitila ja lastentila. Lisäksi äänentoisto muutettiin tarvittaessa etäohjattavaksi (äänentoistoa pystyy ohjaamaan älylaitteella kirkkosalin puolelta).