El lloc de Cardedeu apareix documentat per primera vegada en un document de compravenda del 30 d'octubre del 941. L'església es cita per primer cop l'any 1012, quan els comtes Ramon Borrell i Ermessenda van retornar als habitants de Vila Alba uns terrenys, que limitaven per ponent amb la parròquia de Santa Maria de Carotitulo. El poble i la parròquia formaven part del terme de Vilamajor, fins l'any 1599.

En 1272, Jaume I va atorgar a Cardedeu una carta de poblament, en que l'alliberava d'exaccions reials, hi establia una mercat i una fira i ordenava que la vila fos emmurallada. En 1384 va passar a ser considerat com a carrer de Barcelona.

L'església romànica va ser ampliada i totalment reformada a finals del segle XVI. En els segles XVII i XVIII es van continuar realitzant reformes al temple, que necessità una nova actuació a finals del segle XIX, després que fos cremada en 1873.

El temple actual respon a aquestes reformes, fetes especialment entre els segles XVI i XVII. Té una sola nau, reforçada per grans contraforts laterals.  En l'espai existent entre aquests elements arquitectònics, s'obren diverses capelles laterals.

De l'antic temple romànic resten en peu molt poques coses. Gràcies als treballs arqueològics realitzats en la dècada dels vuitanta del passat segle, podem saber que el temple original tenia planta trapezoïdal i probablement tenia una coberta de fusta. Aquest edifici fou ampliat a principis del segle XII amb una capçalera i transsepte.  Gràcies a una antiga fotografia, es pot saber que l'absis era carrat, decorat amb tres lesenes i arcuacions llombardes. Una d'aquestes lesenes encara es conserva, oculta per una construcció posterior. També hi podem veure l'arrencada d'un arc, al costat de la qual hi ha un petit cap humà esculpit.

L'absis estava il·luminat amb dues finestres de mig punt. En el nivell on arrencaven les lesenes, es pot observar una tercera finestra, que probablement il·luminava una cripta.

L'element romànic més important, encara conservat, és el braç nord del transsepte.

En la part central s'obre una petita finestra de mig punt, reoberta recentment.

També es creu que pot correspondre a la fàbrica romànica la part inferior de la torre de campanar.

Té planta quadrada i va ser aixecada en el segle XVI. Està coronada amb merlets i gàrgoles.