Un documento del 1074 testimonia l’attribuzione della chiesa a Mairano, un villaggio poi scomparso i cui abitanti confluirono nella villanova di Montemagno fin dall’inizio del XII secolo. La chiesa dipendeva dall’abbazia benedettina della Torre Rossa di Asti, soggetta dalla fine del XI secolo all’abbazia di San Benigno di Fruttuaria. Viene citata in alcuni documenti ecclesiastici del 1200 e nel 1300. Le visite pastorali della fine del Cinquecento descrivevano la chiesa in pessimo stato di conservazione: vi si celebrava messa una volta l’anno e mancavano intonaco, pavimento e finestre. Il degrado nei secoli progredì tanto che nel 1845 il vescovo Artico ordinò di celebrare la messa per il santo patrono all’aperto, per il pericolo di crollo. Negli anni 1847-1849 vennero svolti cospicui interventi di restauro su gran parte dell’edificio: l’abside e i fianchi nord e sud vennero smontati e rimontati, riducendone alquanto le dimensioni.
Negli ultimi venti anni del Novecento si sono susseguiti diversi interventi di restauro e di consolidamento strutturale: sono state rimosse le tamponature ottocentesche dalle monofore e bifore, restaurati i prospetti del campanile e della facciata e rifatti i manti di copertura.