L’histoire de cette église du Val d’Oise commence au Moyen-âge. La ville d’Auvers-sur-Oise fait partie du domaine royal dès la fin du 11e siècle. Le roi Philippe Ier, ordonne la construction de l’église à proximité de son manoir. On a peu de détails sur cette première église, qui s’élevait à l’endroit même de l’actuelle église.

Dès le 9e siècle des mentions sont relevées, d'un lieu de culte. De l'église primitive, ne subsistent que l'absidiole romane du 12e siècle et quelques chapiteaux ornés de scènes bibliques.
En 1131, le roi Louis VI le Gros et la Reine Adélaïde lèguent l'église d'Auvers à l'abbaye de Senlis. Au pied de l'escalier menant à l'église, se trouve une salle de justice appelée auditoire devant laquelle se trouvait un poteau de justice. La reine Adélaïde, après la mort de son époux, réside quelques temps à proximité de la chapelle. Elle aurait fait agrandir l'édifice sur ses deniers.
Vers 1150, reconstruction du choeur.
Entre 1170 et 1220, construction d'une absidiole au sud (qui sera transformée au 16e siècle), de la tour-clocher, du chœur et du transept.
En 1195, après avoir été administrés pendant un siècle par le diocèse de St Denis, Auvers-sur-Oise et tout le Vexin, sont rattachés à celui de Rouen et cela jusqu'à la révolution. Des remaniements sont entrepris durant cette période alliant des éléments de l'époque romane à ceux caractéristiques de l'art gothique à ses débuts.
1220 -1225, construction de la nef et du grand portail central. Remise au goût du jour des ouvertures du chœur.
Entre 1520 et 1545, sous François 1er, un agrandissement de l'abside fut réalisé au sud du chœur dans le style gothique tardif, avec des éléments décoratifs de la Renaissance.