La iglesia es sede desde 1775 de la Parroquia de San Miguel y San Julián y Santa Basilisa, resultado de la fusión en esa fecha de las dos parroquias más antiguas de Valladolid: San Miguel, cuya sede estuvo hasta 1775 en la plaza del mismo nombre, y San Julián y Santa Basilisa, cuyo edificio se situaba en la esquina entre las actuales calles de la Encarnación y San Ignacio, a espaldas de la Iglesia del monasterio de San Benito el Real.