La première mention de l'église provient d'une charte de l'abbaye de Beaulieu datée du 10e ou du 11e siècle (Deloche 1859) : elle fait alors l'objet d'une donation à l'abbaye par un certain Aerradus qui possède également la moitié de Calviac, ainsi qu'un mas et une chapelle dans la « villa » voisine de Candes (actuelle commune de Comiac). Les sources sont ensuite lacunaires jusqu'à la fin du Moyen Age où elle figure parmi les dépendances du prieuré d'Augustins d'Escalmels, situé à la limite sud-est de la commune (commune de Saint-Saury, Cantal). Au 15e siècle, les chanoines réguliers assurent le service de la paroisse en la personne du prieur (Clary 1986, 56-57).

L'église et la sacristie figurent avec leur emprise actuelle sur le plan cadastral de 1826. D'après l'abbé Clary, l'église aurait été reconstruite dans sa presque totalité vers 1880. Pourtant, au regard des caractères architecturaux de l'édifice et des traces de reprise des maçonneries, il est possible de mettre en évidence au moins trois grandes phases de constructions, dont la plus ancienne pourrait remonter à l'extrême fin du Moyen Age. En effet, le plan général de l'église, les baies partiellement conservées au niveau du chevet plat et des deux chapelles, ainsi que le profil des croisées d'ogives de ces dernières suggèrent une datation du 15e ou du début du 16e siècle. Les voûtes d'ogives évoquent fortement celles de la petite chapelle d'Escalmels, seul vestige du prieuré.

L'édifice a été remanié vers le milieu du 18e siècle, comme le montre le percement d'un portail de style classique et d'une baie en plein cintre au niveau de la travée occidentale (portail très similaire à celui de l'église de Pontverny qui serait daté des années 1750). C'est sans doute à la même époque que la sacristie a été construite contre le chevet plat, entrainant une modification des contreforts qui devaient être, à l'origine, des contreforts d'angle diagonaux : en témoignent les traces d'arrachement et de reprise du parement visibles au niveau de l'angle sud-est.

En 1886, l'état de délabrement de l'église justifie une nouvelle campagne de restauration mise en œuvre par la commune de Calviac (A.D. Lot, 2O68/2). Tout en conservant le plan et les maçonneries préexistantes, ces travaux ont largement transformé les élévations intérieures et l'aspect extérieur du bâtiment. En résultent notamment le voûtement de la nef et du chœur, la surélévation en pierre de taille et le couronnement des élévations extérieures, ainsi que le clocher-mur occidental dont les cloches ont été placées en 1889 (d'après Aquioupou 2002 ; deux cloches sur les trois sont encore en place).

Le nouveau clocher-mur est identique à celui qui a également été reconstruit à la fin du 19e siècle sur l'église voisine de Pontverny. Il permet d'établir un rapprochement avec plusieurs églises à clocher-mur du Cantal qui dépendaient également du prieuré d'Escalmels (Siran, Saint-Saury). Ce type de clocher a été mis en avant par la tradition locale comme la marque de l'abbé de Lavercantière, prieur d'Escalmels au milieu du 18e siècle, à qui Jean-Baptiste Ribier du Châtelet, dans son Dictionnaire statistique du département du Cantal, attribue la reconstruction des différentes églises dépendant du prieuré. Cependant, si les transformations du 18e siècle ont certainement été importantes, le caractère plus tardif des clochers de Calviac et de Pontverny ne laisse guère de doute. Ces derniers semblent plutôt influencés par les églises auvergnates qui auraient été reconstruites au 18e siècle. Le clocher a pu remplacer, au 19e siècle, un clocher-mur préexistant ou bien une ancienne tour-clocher plus massive, établie sur la première travée occidentale.

Anciennement situé au sud de l'église, sur la place actuelle, le cimetière a été déplacé au nord du lieu de culte en 1843 (Aquioupou 2002, 87), puis transféré en 1937 à l'extérieur du village (A.D. Lot, 2 O 68/3).