La réponse à un questionnaire administratif de 1837 nous renseigne sur l’état de l’église primitive. Celle-ci, construite peu avant les conflits religieux, est orientée, insuffisante pour la population locale, et pose des problèmes structurels (lézarde sur la longueur de la voûte, escalier en mauvais état, tribune menaçant ruine…). Le nombre de fidèles augmentent depuis l’ouverture de la ligne de chemin de fer, le conseil municipal délibère son agrandissement le 11 mai 1856.  

Un premier projet d’allongement de l’église existante prévoit de reculer le chœur et d’ajouter trois chapelles. Gaston Bourdon propose à son tour un plan figuratif en 1858. Une reconstruction ex-nihilo, avec réorientation de l’édifice, est préférée afin d’ouvrir sur le nouveau cour Jean Jaurès.

Henri Révoil réalise un devis en 1857 s’élevant à 76 190,48 francs. Les plans et coupes correspondantes n’ont pas été conservés. La commune est autorisée par décret impérial à souscrire un emprunt pour le financement des travaux. Après établissement du cahier des charges, le coût total est ajusté (95 644,81 francs). L’adjudication en faveur des entrepreneurs Guérin et Fabre est passée le 26 juin 1859 ; la première pierre est posée le 3 novembre.

Un devis supplémentaire de 2 615, 55 francs est émis pour la construction d’un beffroi au clocher. Les travaux concernant le gros œuvre semblent être réceptionnés en octobre 1861. L’architecte impose aux entrepreneurs le choix de certains artisans pour l’ornementation intérieure. Elle est consacrée par Mgr Plantier le 10 avril 1862. Le 13 mai 1866, une délibération du conseil municipal de Manduel fait état des dépenses, hors décoration et mobilier, pour la reconstruction de 103 561, 87 francs.

Un désaccord oppose l’architecte aux entrepreneurs à partir de 1861 au sujet des coûts de construction. La préfecture réalise une enquête en 1862 : Joseph Maurice Bègue représente la commune, Alphonse Cordonnier les entrepreneurs. Les parties s’accordent sur un montant des travaux effectués par les entrepreneurs, hors honoraires de l’architecte, de 99 300,25 francs. En 1863, Guérin et Fabre saisissent le Conseil d’État et obtiennent 548, 20 francs supplémentaires, versés au printemps 1866.

Des restaurations ont lieu entre la fin du XIXe et le début du XXe siècle : travaux d’étanchéité par Charles Etienne en 1866 (1000 francs), reprise du dallage de la sacristie par François Mazoyer en 1889 (500 francs), réfection du sol au niveau de l’abside en mosaïque en 1891, réparations diverses par l’agent voyer cantonal A. Bourguet (3 743,76 francs), réfection de la toiture en 1920 par l’architecte Poitevin pour 15 625 francs (Paul Gache maçon de Manduel, Dayon, zingueur de Cabrières et Jules Letourneau, charpentier de Nîmes).

Les verrières d'origine sont réalisées par Frédéric Martin d’Avignon en 1862 pour la somme de 5 300 francs (les 9 verrières historiées ont disparu). Les vitraux soufflés par des bombardements pendant la seconde guerre mondiale sont remplacés en 1950. Frédéric Fayard restaure la baie jumelée de la façade et certaines verrières du chœur en 1998 (23 242, 63 francs).

Après quatre ans de restauration, l'église de Manduel a été inaugurée par Mgr Nicolas Brouwet, évêque de Nîmes, le 1er octobre 2023.