La chiesa romanica di San Nazario di Mairano – intitolatura completa ai Santi Nazario, Celso, Vittore, Innocenzo - è datata 1140 circa. Pur sorgendo nel territorio della pieve di Pisenzana la chiesa dipese dall'abbazia benedettina della Torre Rossa di Asti, soggetta dalla fine del XI sec. all'abbazia di San Benigno di Fruttuaria; la chiesa era attribuita al villaggio ora scomparso di Mairano, i cui abitanti confluirono in modo massiccio nella villanova di Montechiaro già dagli inizi del XIII sec. abbandonando la chiesa, che finì con il tempo ad essere officiata una sola volta all'anno e che fu ridotta in pessimo stato, anche per guasto del terreno di fondazione, tanto che nel 1845 il vescovo Articolo dovette ordinare che la messa della festa del santo si dicesse all'aperto per pericolo di rovina imminente ed esortò il parroco al restauro della chiesa, che avvenne due anni più tardi con interventi di demolizione e ricostruzione.
La pianta è ad aula rettangolare voltata a botte a sesto ribassato con abside semicircolare con volta a semicatino; la facciata è a capanna delimitata da paraste angolari e superiormente da un coronamento di archetti pensili; il portale centrale ha un arco a doppia ghiera con riseghe a spalla retta; la ghiera interna ha scolpito un cordone a nastri intrecciati mentre la cornice esterna è a due fasce, una con motivo a cornucopie, l'altra con intarsio policromo a “denti di lupo” in pietra e cotto; agli estremi della cornice del portale si innalzano due semicolonne con capitelli che giungono fino al coronamento di archetti pensili. La struttura portante verticale della chiesa è costituita da pareti in blocchi di pietra squadrati e corsi di mattoni che sono a vista all'esterno ed intonacati all'interno della chiesa. L'interno è stato completamente rifatto nel XIX sec. ed è decorato da capitelli, cornici modanate, altorilievi in stucco. L'attuale costruzione non corrisponde a quella originaria. Nel 1847-49 vennero svolti ingenti lavori, consistenti nella demolizione e ricostruzione fedele - perché numerata negli elementi - dell'abside e nella demolizione e ricostruzione dei fianchi nord e sud della chiesa con probabile riduzione in lunghezza dell'aula. Per quanto riguarda l'abside si consentì di sostituire le parti mancanti che per avventura si rendessero fuori uso, come gli archetti pensili che sono di nuova fattura e privi di fregio di coronamento. La facciata sembra esser stata risparmiata dalla demolizione e ricostruzione ma risulta priva di architrave nel portale e con lunetta posticcia. Il campanile adiacente alla chiesa è di quattro ordini fuori terra a base quadrata con tetto a quattro falde; ha un ingresso ad arco a tutto sesto nel lato est; ogni prospetto è delimitato da paraste angolari che si innalzano dal primo piano; la muratura è a fasce alterne di arenaria e mattoni che si fanno più frequenti mano a mano che si sale in altezza; al secondo piano vi è una monofora nei lati est ed ovest; al terzo vi è una bifora nei lati est, sud, ovest e tracce nel nord, tamponate in mattoni e prive di colonna con capitello centrale; al quarto piano si apre una bifora su ogni lato, la cui colonnina con capitello è sostituita da pilastrino in mattoni.
All'esterno nella tessitura muraria della chiesa e del campanile tra le decorazioni si ammirano archetti pensili semplici ed intrecciati in conci di pietra e laterizi, cornici e ghiere in pietra modanate e scolpite a bassorilievi, capitelli scolpiti, decorazioni a “denti di lupo” e “denti di sega”.
Negli ultimi venti anni del Novecento si sono susseguiti diversi interventi di restauro e di consolidamento strutturale, come quello che ha interessato il campanile, consolidato con interventi di ricucitura muraria con barre iniettate, con la realizzazione di cerchiature interne alla muratura e la realizzazione di micropali in fondazione; sono state rimosse le tamponature ottocentesche dalle monofore e bifore, restaurati i prospetti del campanile e della facciata e rifatti i manti di copertura.