La primera referència al lloc de Casserres la trobem l'any 789, quan Lluís I el Piadós va demanar al comte Borrell conquerir i organitzar el territori i defensar-lo creant una línia de fortificacions entre les que es trobava el Castrum Serris.

L'església parroquial de Sant Pau va ser consagrada pel bisbe Nantigís de la Seu d'Urgell l'any 907. Estava dins el terme del castell de Caserres. del que no ens ha arribat cap vestigi. La seva construcció responia a la necessitar de consolidar la repoblació de les terres bergadanes iniciada pel comte Guifré.

En el segle XIV es va anar creant un nucli important de població en el que aleshores era el barri de Casserres, a uns 4 quilòmetres de distància. Malgrat això l'església va mantenir la condició de parròquia, fins i tot quan es va construir un nou temple dedicat a l'Àngel Custodi en el nucli de Casserres.

A finals del segle XIX va perdre la condició de parròquia en favor de l'església de la Mare de Déu dels Àngels, que era l'antic temple de l'Àngel Custodi, ampliat en 1681.

L'església actual va ser edificada en el segle XII. Està formada per una sola nau, capçada a l'est per un absis semicircular. La nau està coberta amb una volta apuntada, mentre que l'absis té volta de quart de cercle.

En el tram presbiterial es va rebaixar el gruix dels murs laterals amb l'obertura de dos arcs apuntats i adovellats. El del costat dret es va aprofitar posteriorment per obrir-hi una porta que comunica el temple amb la sagristia.

També es van afegir posteriorment dues capelles laterals, a mode de transsepte i un cor elevat als peus de la nau.

En la part central de l'absis s'obre una finestra de doble esqueixada, decorada interna i externament per una arquivolta sostinguda per dues columnes amb els capitells esculpits amb motius vegetals. 

La porta d'accés es troba en el tram més occidental del mur sud. Està formada per tres arcs de mig punt en gradació. El més exterior està protegit per un guardapols i es sustenta en dues columnes amb els capitells esculpits.

Aquests capitells no són els originals, tal i com fa suposar el seu excel·lent estat de conservació. Els originals estaven molt erosionats i va ser necessari substituir-los per uns de nous en que s'intentà reproduir els motius amb que podien estar decorats.

Els capitells originals es van recol·locar sota un sarcòfag gòtic.

En el Museu Diocesà i Comarcal de Solsona es conserven algunes de les pintures murals que decoraven l'arcosoli funerari del costat nord del presbiteri. En elles es representen escenes relacionades amb el pecat original i el Judici Final.

En 1979, durant unes obres de restauració es van localitzar més pintures murals, en aquest cas en el mur sud. En elles es representen carreus rectangulars, pintats de vermell i blanc. Alguns d'ells també tenen pintats alguns motius com creus o flors. En la part superior apareix la figura d'un dimoni amb cap de toro que sosté una balança. Al seu costat segurament apareixia la figura de l'arcàngel Sant Miquel, que completava l'escena del pesatge d'ànimes.

Tots dos conjunts estan datats en la segona meitat del segle XIII.