L’església parroquial és esmentada per primer cop en una Butlla del Papa Celestí III com a part de la Arxidiòcesi de Tarragona l’any 1194. La seva pertinença al valiat islàmic de Siurana i a les muntanyes de Prades va determinar la seva inclusió en l’Arxidiòcesi de Tarragona. Sembla però que l’edifici original és dels segles XIII i XIV.

L’església del Vilosell és un edifici profundament transformat per la substitució de la seva capçalera original, la construcció d’una nova portada al segle XVIII i del campanar de torre a la façana oest al segle XIX. També es van afegir capelles i dependències als seus costats nord i sud, on s’aparedà la porta altmedieval, que ha estat descoberta en el procés de restauració de què fou objecte l’edifici. Ara es conserva molt alterada i tancada amb un vitrall.

Al costat de la porta es conserva una placa que fa referència als vuit-cents anys de població cristiana. En realitat, es tracta d’un document d’enfeudament que fa el rei Alfons I a un cavaller anomenat Pere de Besora l’any 1178. Aquests conjuntament van atorgar carta de poblament als que vingueren a poblar el Vilosell l’any 1184. Entre els privilegis que tenien els habitants del Vilosell estava l’empriu de tallar llenya en els boscos de Siurana.