La Iglesia de Nuestra Señora de Fátima está ubicada en la zona oriental del barrio de las cuevas de Guadix, en las inmediaciones de las Cuatro Veredas, y fue construida en 1961 según el diseño del arquitecto Santa Teresa, discípulo del arquitecto brasileño Oscar Niemeyer, y que también intervino en la planificación de Brasilia. Está enclavada en el corazón de las cuevas accitanas, a la izquierda de la rambla de San Torcuato, con las cumbres de Sierra Nevada como fondo de perspectiva.
Esta iglesia está considerada como uno de los pocos ejemplos de arquitectura modernista de la localidad de Guadix, aunque con una marcada tendencia y utilización de elementos locales. No en vano, una de sus características fundamentales es su perfecta integración en el entorno que le rodea, tomando el blanco y la textura de las cuevas entre las que se ubica y queriendo imitar su arquitectura las diferentes ondulaciones que los cerros que rodean a la ciudad forman en el paisaje.
En 1957 se concibió una pequeña ermita en la confluencia de las barriadas de la Cuatro Veredas y Barranco de Armero, bajo la advocación de Nuestra Señora de Fátima. Nació para satisfacer la demanda de la población del barrio de las cuevas de Guadix, que debía recorrer un largo camino hasta el centro de la ciudad para asistir a un templo. Poco a poco, y debido al aumento poblacional en esta zona, la ermita fue quedándose pequeña e insuficiente para albergar a tantos feligreses. Fue entonces, en 1961, cuando se decidió construir un nuevo edificio, situado junto al llamado Camino de los Forasteros y la Rambla del Patrón, con mayor capacidad, la actual Iglesia de Nuestra Señora de Fátima. El arquitecto encargado del diseño, Santa Teresa, se enmarcaba en el estilo arquitectónico de los años sesenta en España, aunque con la particularidad local de haber tenido muy en cuenta su entorno más cercano, tal y como ya hiciera en la construcción de la iglesia de Ribadelago, en Zamora.
En su diseño, el arquitecto utiliza formas curvas, líneas inclinadas y ángulos diferentes para concebir un volumen blanco, en el que se conjugan paños totalmente asimétricos, algunos curvos con ventanas y huecos sinuosos. En su lateral orientado hacia la ciudad, en el primer nivel, aparece una estructura de cerramiento en forma de diente de sierra, en cuyos paños se abren ventanas triangulares, con dos lados rectos y uno curvo. El nivel superior de este lateral está coronado por un peto de forma ondulada. Igualmente, el tratamiento de las equinas de la parte trasera que comunica con la sacristía y el despacho parroquial es curvo, así como el volumen que alberga el campanario, con una silueta y un hueco de forma sinuosa.
A la entrada, el volumen de la iglesia vuela, sostenida por un gran cuerpo cilíndrico de paredes cóncavas, formando un porche cubierto de ingreso al templo. Este cuerpo alberga unas escaleras de caracol que acceden al coro de la iglesia.
En el interior, la iglesia es de una sola nave y de estructura funcional. Presenta una gran sencillez en sus formas, con una planta principal central que alberga una capilla lateral a la derecha del Altar Mayor que acoge la Custodia del Santísimo Sacramento. En el retablo principal, un crucificado de moderna factura está flanqueado por las imágenes del Sagrado Corazón y de la titular del templo, Nuestra Señora de Fátima, ambos en capillas a los lados del altar mayor. Esta iglesia, sede de la cofradía de Nuestro Padre Jesús de la Salud en su Prendimiento y María Santísima de la Estrella, posee a sus pies otra capilla que alberga las imágenes de los titulares de dicha cofradía. Llama la atención el baptisterio, que está fuera del recinto eclesiástico y es una de las escasas muestras que tenemos en Andalucía.
El material predominante en la construcción de esta iglesia es el ladrillo, revestido con cal, un material que además de servirle de protección, es un elemento decorativo muy acertado y muy integrador de esta arquitectura en el barrio en el que se sitúa. Además se utilizó el vidrio para los paños acristalados y el hierro, tanto para las carpinterías de los mismos como para las rejas decorativas que presentan. Además el hierro se utilizó para crear diferentes elementos ornamentales, como una gran cruz de forja, que preside el conjunto a la izquierda de la entrada, y otras tres de menor tamaño que se colocan juntas en la coronación del volumen que cubre el porche de entrada. Además, dos ángeles tocando sendas trompetas aparecen en las esquinas de este cuerpo, completando así los elementos decorativos exteriores de hierro que presenta la iglesia.