La actual ermita de San Sebastián de Valverde del Camino fue construida en 1952, tras derribar una anterior en la que la escultura de San Sebastián presidía un retablo dieciochesco. Al desmontarse éste antes de derribar la vieja ermita, apareció en el hueco de una columna un documento que fechaba el retablo en 1752. La imagen, sin embargo, puede datarse en los últimos años del siglo XVIII o comienzos del XIX.
Posiblemente en el siglo XIX se colocó a la escultura un añadido de telas encoladas dispuestas desde la cintura hasta por encima de las rodillas, intervención debida a imposiciones moralistas y puritanas.
El daño más relevante que presentaba la talla era el ataque de insectos xilófagos, concretamente carcoma (Anobium punctatum), cuyos orificios de salida se repartían por toda la superficie. También se advertían separaciones de piezas, algunas de las cuales habían sido rellenadas con cuñas de madera y estopa encolada.
Sobre la policromía original se superponía otra de tonos más pálidos. En algunas zonas del rostro, antebrazos y manos podía adivinarse el estado de conservación de la más antigua, muy cuarteada y con muchas pérdidas. Una fina capa de cera permanecía en gran parte de la policromía entre ambas capas de color, como consecuencia de haberse tapado algunos agujeros de xilófagos con anterioridad a la aplicación de la segunda policromía. También se localizaban repintes sobre los rellenos de grietas.
La base de la escultura había sido mutilada en algún momento al eliminarse las piezas más dañadas por los xilófagos y sustituirse por una tablazón, que resultó igualmente atacada.
Como primera medida, se retiró el paño de pureza añadido cortando la tela con un bisturí y eliminando posteriormente los clavos que la sujetaban a la escultura. Finalizada esta operación se pudo contemplar el paño de pureza original, de mayor calidad plástica.
Una vez fijada y protegida superficialmente la policromía, se extrajeron para su tratamiento las piezas que se encontraban sueltas o en peligro de desprendimiento. Se hizo imprescindible quitar el añadido de la base, dado su mal estado de conservación. A continuación se llevó a cabo la desinsectación y consolidación de la madera mediante inyección.
No se vio conveniente levantar la policromía más reciente, en buen estado y de buena calidad técnica, aunque sí se eliminaron los repintes que cubrían los rellenos de las separaciones de piezas, localizados en ambos costados y paño.
Tras el proceso de limpieza superficial, se procedió a la reintegración volumétrica con pasta de madera. También hubo que reponer algunas piezas, como la que servía de base a la escultura, y reforzar algunas uniones que presentaban daños considerables por el ataque de xilófagos.
En las zonas con pérdidas de material original se acometió el estucado y la reintegración cromática con acuarela y pigmentos al barniz, mediante un suave punteado en las lagunas que presentaban un cierto tamaño y un rayado vertical en la pieza de la base. Como protección final se aplicó una capa de barniz mate.
