I documenti più antichi che menzionano la chiesa risalgono al XIII secolo, anche se una tradizione locale la vorrebbe con funzioni parrocchiali per il castello di Belmonte, uno dei sette fortilizi che dominavano il territorio prima della fondazione della città nel 1225. La visita apostolica del 1577 descrive una chiesa priva di volte e tetto, in una condizione strutturale tale da non permettere lo svolgimento delle funzioni sacre, tanto che queste venivano celebrate nella parrocchiale di S. Giovanni o presso l’oratorio dei Disciplinanti di S. Caterina.
La visita pastorale di Mons. Roero nel 1728 notifica la “nuova fabrica”, “in un bel corpo ancor totalmente aperto e rustico, ma però tutto coperto fatto con bellissimo disegno”: è questa probabilmente l’immagine documentata nella pianta di Nizza disegnata dal Biorci nel 1732.
I lavori proseguirono per tutto il secolo XVIII e tra il 1824 e il 1838 la capienza della chiesa venne ulteriormente aumentata con la costruzione della navata sinistra. Nuovi importanti lavori vennero intrapresi nel secolo XX, sotto la direzione di don Alessandro Thea, maestro di Arte Sacra nel Seminario diocesano di Acqui e responsabile dei restauri e dei cantieri decorativi nelle chiese della Diocesi.
Da segnalare il dipinto della parete absidale, eseguito dal sacerdote dilettante di pittura Stefano Bigliani rappresentante la Madonna col Bambino, San Lorenzo e il battesimo di S. Ippolito (1742) e la Madonna col bambino e i santi Agostino e Monica (metà del secolo XVIII, terza cappella a destra).
Dall’Oratorio di S. Caterina, che venne abbattuto nel 1932, provengono le due statue lignee di Santa Caterina (inizio secolo XVI e 1844) e dell’Angelo Custode (fine del secolo XVII).