El segle XVI està marcat per la figura del venerable capellà Bertrán, nascut a Atzeneta del Magistral en 1530, nomenat rector de l'Alcora en 1575 i difunt en la nostra ciutat en 1601. Anteriorment, en 1537 s'inicia l'arxiu parroquial, que conté un conjunt de documents de gran interés per a la història de l'Alcora. En 1588, i per decret del bisbe de Tortosa, s'escomet la primera ampliació de l'antic temple parroquial gòtic, donant-li el caràcter renaixentista que predomina en l'actualitat. El segle XVII porta al l'Alcora una sèrie de gravíssimes epidèmies.

Entre 1629 i 1630 la pesta castellana ataca la vil·la, morint per esta causa més de 200 persones. En 1647 els Jurats de Castelló dirigixen escrits als de l'Alcora perquè prenguen mesures contra "els febres pútrides de contagi". Finalment, en 1694, es declara una nova epidèmia de pesta.

En un altre orde de coses, el 4 de juny de 1632 es funda el convent i església de San Francisco. El convent fue demolit després de la Guerra Civil, en tant que l'església roman encara en peu, i ha sigut recentment rehabilitada i oberta al culte quasi 20 anys després de tancar pel seu estat ruïnós.