L'édifice est édifié vers 1070 puis agrandi ou rebâti au début du 13e siècle par l'évêque Arnaud II de Pins sur l'emplacement d'une église plus ancienne qui remonterait au 4e siècle. La construction est achevée à la fin du 15e siècle. En 1530 y est célébré le mariage de François Ier avec Eléonore, sœur de Charles-Quint. Après les guerres de religion, l'église est restaurée de 1590 à 1635. La partie supérieure de la façade, détruite par la foudre, est rétablie en 1745. Les trois portails sculptés de cette façade remontent au 13e siècle. Les chapelles absidiales et les piliers du sanctuaire remontent au début du 14e siècle. Les bas-côtés furent terminés en 1598 et 1599.
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