De oorsprong van de kerk van Groessen, een rijksmonument, stamt uit de laat-Romeinse periode. Omstreeks 1891 was de oorsponkelijk ??nbeukige kerk uitgebreid tot een smalle driebeukige kruiskerk. Bij deze verbouwing was het presbyterium afgebroken. In het koor kreeg het altaar een plaats op een verhoging van circa 80 cm. Valk kreeg de opdracht de kerk uit te breiden tot 866 zitplaatsen. Hiervoor hadden de eerste gesprekken al plaats in 1927. Valk voerde in dit stadium bouwhistorisch onderzoek uit waarover hij met regelmaat J. Kalf van de Rijksdienst voor de Monumentenzorg consulteerde. Zo werd een tweede poort in de kerkmuur gevonden van basalt-lavasteen. Enkele jaren lagen de voorbereidingen stil, tot in 1931 de draad weer werd opgepakt door pastoor Kruis. Op 17 mei 1932 had de aanbesteding plaats. Om het nieuwe grondplan te kunnen realiseren moesten de driezijdige sluitwanden van het koor en de zijmuren van de oude kerk vanaf de derde travee worden doorbroken. De kolommen van de viering konden gehandhaafd blijven, naast het westelijke deel van het schip. De nieuwe plattegrond vertoont een verlenging van het koor in oostelijke richting en een aanzienlijke verbreding van de ruimte in noordelijke en zuidelijke richting. Het middendeel van de viering werd verhoogd en afgesloten met een zadeldak, bekroond met een naaldspits. Ruimtelijk kreeg de kerk door de wijzigingen een andere functionaliteit; er ontstond een grondplan met een duidelijke verplaatsing van het aandachtsgebied in de liturgische ruimte. De grootste breedte van de binnenruimte kreeg de kerk tussen de oude vieringpijlers aan de westzijde en de nieuwe zuilenrij aan de oostzijde. Aan de buitenzijde ontstond het silhouet dat kenmerkend is voor de kerken van Valk. Door de hellingshoek van de zadeldaken die de transepten afdekken, komt het karakter van de binnenruimte ook in het exterieur tot uitdrukking. De kleine spitsboogvensters werden als tweelicht-, of als drielichtvensters uitgevoerd, uitkragende hoekstenen en vlechtwerk aan de topgevels zijn detailleringen die vaker door Valk werden toegepast. Na onenigheid over het loon van de opzichter werd, op advies en/of onder druk van de inspecteur van het Aartsbisschoppelijk bouwbureau, de heer Starmans, het honorarium van Valk niet langer uitbetaald en werd de opzichter, Havekens, ontslagen. Valk was niet langer meer betrokken bij de afronding van dit project. Met goedkeuring van Starmans zouden de tekeningen van Valk voor Groessen door de architect J. Haket zijn gebruikt bij de verbouwing van de kerk in Schalkhaar (interview gebr. G.H.F. en H.W.J. Valk).