Primitivement, siège d'une abbaye bénédictine, l'église est devenue au 12e siècle une collégiale de chanoines réguliers de saint Augustin servant également de paroisse. L'église étant devenue insuffisante pour le nombre d'habitants au début du XVIe siècle, le projet de la reconstruire se heurte à l'opposition d'une partie du chapitre. Après l'arbitrage du parlement de Toulouse, la construction de la nouvelle église commence en 1515 pour s'achever vers 1530.La nef est éclairée par dix fenêtres à deux lancettes au-dessus des chapelles et par une rose dans l'axe du choeur. Le quadrilobe central de cette rose comprend des éléments de vitraux anciens en remploi, datés du 14e siècle, les seuls conservés dans l'église. Toutes les autres verrières sont modernes.

Les lobes latéraux complétés de verres colorés non peints sont sans doute datables de la 1e moitié du XIXe s. (restauration de 1845 ?). Une nouvelle campagne de vitrage est engagée au début du XXe siècle avec l'atelier Dagrant de Bordeaux (Sacré-Coeiur de Marie et saint Joseph, 1912) et les huit fenêtres hautes de la nef sont réalisées vers 1937 par Richard Burgsthal sur le thème de l'Ancien Testament.

Plusieurs auteurs ont cru voir dans la baie 101 figurant saint Laurent et l'archange saint Michel un vestige de la vitrerie du XVIe siècle. Il s'agit en fait d'une oeuvre du milieu du XIXe siècle à la grisaille très altérée.