Las iglesias son espacios diseñados con una identidad acústica única, que está íntimamente relacionada con las necesidades oratorias y musicales del período histórico en el que fueron construidas. Por ejemplo, su tiempo de reverberación típicamente largo es apropiado para usos específicos, como funciones litúrgicas y actuaciones de música coral, pero puede dificultar la reutilización del espacio para otras funciones. De hecho, un entorno acústico adecuado para la música coral o sagrada puede no ser compatible con otros géneros musicales como la música de cámara, actuaciones en solitario o pequeños conjuntos instrumentales, que requieren una mayor claridad y propiedades acústicas equilibradas en frecuencia. En tales casos, un análisis cuidadoso del entorno y un acondicionamiento acústico específico se convierten en pasos esenciales para permitir que el espacio se utilice para nuevos propósitos, sin comprometer su integridad artística e histórica. En este trabajo, analizamos y mejoramos la acústica de la iglesia de Santos Marcelino y Pedro a través de mediciones y simulaciones acústicas espacio-temporales. Después de desarrollar y validar nuestro modelo, proponemos varias soluciones para optimizar la acústica de la iglesia, transformándola en una sala de conciertos funcional mientras se preserva su identidad original y grandeza artística.