El proyecto de la iglesia del Sagrado Corazón es un encargo que realiza el párroco de la iglesia de la Virgen Grande de Torrelavega, Teodosio Herrera, a Luis Moya al que conocía desde la construcción de esa parroquia. El templo se localizaría en Mies de Vega, al oeste de la población, en una zona cuyo desarrollo urbanístico se preveía inmediato.
Moya traslada al nuevo trabajo los presupuestos básicos de la capilla del Colegio de Santa María del Pilar que había construido en Madrid en la década de los sesenta. Como ella, consta de dos plantas, la inferior dedicada a cripta, salón de actos, sala de reunión y dependencias auxiliares; la superior destinada a iglesia precedida por un vestíbulo. Además, a los pies del templo dispone un coro elevado al que se llega por medio de escaleras que suben desde el acceso. El arquitecto utiliza también un paraboloide hiperbólico para cubrir la edificación lo que le confiere un marcado carácter tanto en lo formal como en lo constructivo.
Luis Moya mantiene en este ejemplo las constantes de su arquitectura religiosa: la simultaneidad de nave central y nave itinerario, la fuerza del volumen como elemento unitario, la expresividad de las superficies que lo limitan y la superposición de un elemento de fachada.
Este proyecto nunca llegó a construirse. Mucho mas tarde, en los años noventa, el arquitecto cántabro Luis Castillo Arenal fue el encargado de redactar otro y de llevarlo a cabo. Las obras, sin embargo, no se terminaron debido a que el sector no se desarrolló tal como se había imaginado. Actualmente la iglesia sigue inacabada y se levanta aislada entre parcelas vacías.

Este templo se construye para sustituir a la Iglesia de Nuestra Señora de la Consolación destruida durante la guerra civil y se levanta parte en el solar de la antigua parroquia y parte en el de la Torre de los Garcilasos.
Moya enfoca el proyecto del siguiente modo: "El crecimiento extraordinario de Torrelavega en estos años obliga a componer una iglesia de la máxima capacidad posible dentro de los medios de que se dispone. Por tanto, se trata de conseguir una nave sin columnas de gran capacidad que pueda cubrirse a poco coste y con la dignidad que requiere este edificio. La experiencia aconseja una estructura semejante a las ya realizadas por el que suscribe en la Iglesia Parroquial de San Agustín en Madrid, en el Instituto Laboral de San José en Zamora, y en la Capilla de la Universidad Laboral de Gijón. En consecuencia, se ha trazado una elipse de 31,20 m x 22,80 m, cuya superficie es de 560 m2, intermedia entre las citadas (360 m2 la de Madrid y 800 m2 la de Gijón)" (LMOYAB_D014_C003-04_017).
El programa que desarrolla es el de nave de iglesia a la que se agregan una capilla mayor, otra para la Virgen Grande (patrona de Torrelavega), una nave lateral para confesionarios, un nártex sobre el que se dispone el coro y una sacristía; en la planta bajo rasante se ubica otra capilla y diversas dependencias parroquiales.
La iglesia se cubre con bóveda tabicada de rasilla cuyo trasdós, revestido de aislamiento y aluminio, queda visto al exterior. Su estructura principal está formada por veinte arcos de ladrillo macizo y un zuncho de hormigón armado que recoge los empujes generados.
El templo se adosa a la edificación contigua en uno de sus lados largos y cede su potente volumen en el otro, como imagen urbana, a la plaza de Baldomero Iglesias. El acceso principal se coloca en el eje mayor, dando fondo perspectivo a una estrecha calle, la calle Ave María, en el que se proyecta una fachada estandarte al modo de la de la iglesia de San Agustín, pero actualizada.
La iglesia de la Virgen Grande y San José Obrero de Torrelavega es la última obra religiosa con planta elíptica que realiza Moya que, por otra parte, utiliza en ella el resto de parámetros formales y constructivos habituales pero prescindiendo del lenguaje clásico.