El lugar de Cardedeu aparece documentado por primera vez en un documento de compraventa del 30 de octubre del 941. La iglesia se cita por primera vez en 1012, cuando los condes Ramón Borrell y Ermessenda retornaron a los habitantes de Villa Alba unos terrenos, que limitaban por poniente con la parroquia de Santa María de Carotitulo. El pueblo y la parroquia formaban parte del término de Vilamajor, hasta 1599.

En 1272, Jaume I otorgó a Cardedeu una carta de población, en que la liberaba de exacciones reales, establecía un mercado y una feria y ordenaba que la villa fuera amurallada. En 1384 pasó a ser considerado como calle de Barcelona.

La iglesia románica fue ampliada y totalmente reformada a finales del siglo XVI. En los siglos XVII y XVIII se continuaron realizando reformas en el templo, que necesitó una nueva actuación a finales del siglo XIX, después de que fuera quemada 1873.

El templo actual responde a estas reformas, hechas especialmente entre los siglos XVI y XVII. Tiene una sola nave, reforzada por grandes contrafuertes laterales. En el espacio existente entre estos elementos arquitectónicos, se abren varias capillas laterales.

Del antiguo templo románico quedan en pie muy pocas cosas. Gracias a los trabajos arqueológicos realizados en la década de los ochenta del pasado siglo, podemos saber que el templo original tenía planta trapezoidal y probablemente tenía una cubierta de madera. Este edificio fue ampliado a principios del siglo XII con una cabecera y transepto. Gracias a una antigua fotografía, se puede saber que el ábside era truncado, decorado con tres lesenas y arcos lombardos. Una de estas lesenas aún se conserva, oculta por una construcción posterior. También podemos ver el arranque de un arco, junto a la que hay una pequeña cabeza humana esculpida.

El ábside estaba iluminado con dos ventanas de medio punto. En el nivel donde arrancaban las lesenas, se puede observar una tercera ventana, que probablemente iluminaba una cripta.

El elemento románico más importante, aún conservado, es el brazo norte del transepto.

En la parte central se abre una pequeña ventana de medio punto, reabierta recientemente.

También se cree que puede corresponder a la fábrica románica la parte inferior de la torre de campanario.

Tiene planta cuadrada y fue levantada en el siglo XVI. Está coronada con almenas y gárgolas.