El templo aparece documentado por primera vez el año 1037. Estaba bajo las órdenes del Monasterio de Sant Llorenç del Munt, que a su vez dependía del de Sant Cugat del Vallès. Esta dependencia fue motivo de disputa en varias ocasiones con el obispado, hasta que en 1322 el abad de Sant Llorenç, Guillem de Santmartí, compró el templo al obispo por una importante suma de dinero En 1562 fueron trasladados estos derechos, mediante una bula papal, a la iglesia de Santa Maria del Pi de Barcelona, debido a que la vida monacal en Sant Llorenç prácticamente había desaparecido. A finales del siglo XVIII se trasladó la sede parroquial al nuevo núcleo de Castellar, situado en el valle y que había crecido considerablemente. A partir de este momento el templo entra en desuso y se irá degradando hasta llegar a amenazar ruina.

El templo actual es la suma de varias etapas constructivas.

Las obras de restauración, que empezaron el año 1996, permitieron descubrir la cabecera románica del siglo XI. En los brazos del actual crucero se pueden ver los restos de dos habitáculos. El del lado derecho tiene planta rectangular. Estaba cubierto con una bóveda de cañón. Tiene una apertura en el lado oeste y parece como si fuera una cripta.

En el lado norte encontramos otro habitáculo, de planta cuadrada, que podría corresponder a la base de un antiguo campanario.

De esta época también se conserva la parte más occidental del templo. Son tres tramos de la nave cubiertos con bóveda de cañón, reforzada por dos arcos fajones.

Entre los siglos XII y XIII se reformó el templo, dotándolo del aspecto que tiene en la actualidad. Nos encontramos con un templo de una sola nave acabada en un transepto y un ábside rectangular. Los muros este de los dos brazos del transepto fueron construidos a modo de ábsides laterales.

Esta parte del templo es más alta que la del siglo XI y se cubrió con bóveda apuntada, que en algunos puntos conserva fragmentos de pintura posterior.

Las ventanas que iluminan el ábside son de medio punto y de doble derrame.

Adosada al muro sur, junto al brazo del crucero, se levanta la torre de campanario, edificada en el siglo XVII.

Durante las excavaciones arqueológicas llevadas a cabo en los últimos años, también se encontraron algunos silos y tumbas antropomorfas, algunas cubiertas con losas, datadas entre los siglos IX y XII.