De oudste vermelding van een parochiekerk in Sterrebeek dateert van 1221. De kerk is vermoedelijk ontstaan als borchtkerk in de 9de eeuw en was waarschijnlijk verbonden het adellijk domein van de heren van Kraainem. De kerk is ontstaan aan een kruising van oude wegen en tegenover het dorpskasteel.
De oorsprong van de parochie moet wellicht gezocht worden bij de heren van Kraainem die het domein Zaventem-Sterrebeek inpalmden van de abdij van Nijvel.
De parochie van Sterrebeek heeft Sint Pancratius als patroonheilige. Deze patroonheilige kende vooral tijdens de middeleeuwen een sterke verering. Ook Kraainem kende dezelfde patroonheilige wat zou kunnen wijzen op de verbinding tussen beide parochies.
De oude Romaanse kerk van voor de afbraak in 1829, was driebeukig (vier traveeën) met een afgerond koor en een vierkante toren boven het priesterkoor en met een aanleunende ronde traptoren ten noorden. Deze ronde trap bestaat nog steeds en leidt naar het oksaal en de klokkentoren.
De tekening hierboven komt uit “L’Atlas de l’abbaye de la Cambre” en geeft ons een idee hoe het kerkgebouw er in 1711 en voordien moet uit gezien hebben. (In de "Atlas..." stond de tekening in spiegelbeeld).
Voor 1829 was de kerk naar het oosten gericht. Op de plaats waar vandaag de ingang is, was toen het hoogkoor (presbyterium) met het altaar.
Het koorgedeelte waar het hoofdaltaar stond, was een klein halfrond dat tegen de klokkentoren aangebouwd was. Op de tekening is het halfronde koor overdreven groot getekend. Op het plan hieronder kan je zien dat het slechts bestond uit een halve cirkel. Het werd schaars verlicht door één venster aan de zijkant.
Ten zuidoosten was er een soort transept aanwezig met daarnaast de toegang tot de kerk. Deze kerk was georiënteerd op het oosten. De oude kerk was zeer vergelijkbaar met de kerk van Zaventem. Ze was gebouwd in Schelde-romaanse stijl, typisch voor het bisdom Kamerijk, waartoe Sterrebeek behoorde.
In 1828 was de kerk bouwvallig geworden en men besloot ze te slopen en te vervangen door nieuwbouw. Bij de bouw van de nieuwe kerk bleef de oude toren bewaard, maar werd de oriëntatie van de kerk gewijzigd. De nieuwe toegang kwam op de locatie van de oude apsis. De nieuwe kerk werd bekostigd door de verkoop van gronden door de kerkfabriek, met toelagen van verschillende overheden en met de steun van Koning Willem I en zijn zoon de prins van Oranje. Voor de bouw werd ook gebruik gemaakt van recuperatiemateriaal van de oude kerk. De ruwbouw van de kerk was afgerond in 1829, maar de interieurafwerking duurde nog tot de wijding van de kerk in 1836.
In 1898 vernieuwde men de voorgevel. Het jaar voordien was er door architect Struyven een nieuwe sacristie aangebouwd. In 1896 verving men het klokvormige dak door een ingesnoerde naaldspits.
Het hoofdaltaar met tabernakel is afkomstig uit de oude Romaanse kerk en toegewijd aan Onze-Lieve-Vrouw van de Rozenkrans.
De zijaltaren uit de 17de eeuw zijn toegewijd aan Onze-Lieve-Vrouw-van-Schapulier (links) en aan Sint Pancratius (rechts), patroon van de kerk.
Op dit altaar bevindt zich een beeldje van de Heilige Pancratius uit 1852.
Sint Pancratius werd aangeroepen als beschermer tegen allerlei kinderziekten. Sterrebeek was in vroegere eeuwen een belangrijke bedevaartplaats.
Het oksaal met balustrade en orgelbuffet dateert uit de 18de eeuw. Het oude orgel werd verkocht en orgelbouwer L. Drijvers uit Kessel-Lo plaatste in 1847 een nieuw. In 1906 werd dit orgel vernieuwd door Jos Stevens en in 1930 werd het voorzien van een elektrische aanblazer.
Zestig jaar later beslisten pastoor Lombaerts en de kerkfabriek om het in verval geraakte pijporgel op het oksaal te ontmantelen en te vervangen door een elektronisch Johannus orgel. In 2002 bouwden orgelbouwer Stan Arnouts uit Kersbeek-Miskom samen met Sterrebekenaar Jan Michiels met een deel van het oude pijpwerk een koororgel. Het “Jan Michielsorgel” heeft één klavier en twee registers: een prestant 4’ en een bourdon 8’. Het staat naast het altaar van Sint Pancratius.
Een belangrijke bezienswaardigheid in onze kerk is het schilderij van de Franse schilder Nicolas Poussin (1594-1665) "De dood van Maria". Het heeft een paar eeuwen in de Notre-Dame van Parijs gehangen, maar is rond 1820 in Sterrebeek terecht gekomen. Tweehonderd jaar lang is het "vermist" geweest. Al die tijd hing het onopgemerkt in onze Sint-Pacratiuskerk. Nicolas Poussin, ook wel eens de Franse Rubens genoemd, zou het werk gemaakt hebben in 1623 te Parijs. Het kunstwerk werd in het Koninklijk Instituut voor het Kunstpatrimonium te Brussel volledig gerestaureerd.
In het koor hangen twee schilderijen: "De Aanbidding der Herders" uit ca. 1600, een werk van Frans Floris de Vriendt (1519-1570) of van Michiel Coxie (1499-1592), geschilderd op zes prerubensiaanse panelen en "De Gekruisigde Christus", een schilderij uit de 18de eeuw van de keizerlijke hofschilder P.J. Verhaghen. Boven de biechtstoel rechts hangt een schilderij van "De aanbidding der Wijzen". Wellicht een kopie (in spiegelbeeld) van het werk van P.P. Rubens dat in de Sint-Janskerk in Mechelen hangt.
Onze kerk heeft ook acht glasramen van het Brusselse atelier Edouard Steyaert (1868-1932) met gebrandschilderde grisailleversiering op een gele achtergrond, met centraal motief met symbolische verwijzing naar Maria.
De kerk is sinds 15 mei 2001 beschermd als monument van onroerend erfgoed.