Nella prima metà del XII secolo, durante il regno di Costantino I, si insediarono nel Logudoro i Vallombrosani. La chiesa fu edificata, presumibilmente, dal giudice Mariano I tra il 1065 e il 1082, ma non sappiamo quando passò ai Vallombrosani. La chiesa è costruita con pietre calcaree e vulcaniche bianche e nere. Ha pianta a croce commissa con transetto aperto in tre absidi semi-circolari, organismo simile a quello della chiesa di Saccargia. L’aula ha copertura in capriate di legno. Nel corso del XIII secolo, in età romanica, fu ampiamente rimaneggiata: restaurata nei frontoni, nel prospetto, nelle archeggiature, fu ricostruito il portale dell’alta facciata decorata da archeggiature cieche e slanciata da lesene. Le maestranze sono da attribuire a quelle della tradizione precedente a Buscheto, che a Pisa avevano dato vita al S. Piero a Grado e alla Santa Cristina, e nel giudicato di Torres avevano operato nella ricostruzione delle chiese di Santa Maria di Tergu e di San Pietro di Bulzi. La chiesa subì un ulteriore restauro nel 1912.