Il primo documento che attesti l'esistenza di una cappella di proprietà della Confraternita dello Spirito Santo (Battuti Bianchi o Disciplinati) è del 18 aprile 1531, data in cui la confraternita commissiona al pittore Giovanni Macchiardi, canonico della Cappella del SS. Sudario di Chambery, una tavola, oggi perduta, raffigurante la Santissima Vergine. Nel 1579, l’”Illustre Signora Cornelia”, moglie di Cristoforo Rossi dei Signori di Piobesi (un ramo dei Piossasco), donava alla Compagnia dello Spirito Santo una “anchona” lignea, con il privilegio di possedere un banco nella chiesa. Fino alla fine del ‘600, l’attività della Confraternita appariva modesta: oltre alle attività proprie, come le feste annuali e le messe per i propri defunti, i confratelli avevano obblighi di carità nei confronti dei poveri, fornivano ospitalità ai pellegrini e vigilavano affinché i calvinisti riconvertitisi al cattolicesimo frequentassero le Sante Messe. Già sul finire del Seicento, i confratelli iniziano a manifestare la necessità di un oratorio più ampio, finché nel 1703 si decide la demolizione della vecchia cappella e si affida la costruzione di quella nuova al Capitano Rubatto. I lavori per la nuova chiesa hanno inizio nel 1703 e procedono con estrema lentezza. Nel 1732, l'architetto Giovanni Tommaso Prunotto è incaricato della progettazione della facciata e nel 1743 i fratelli Concone di Torino ricevono il contratto per la realizzazione dell’organo.
Le testimonianze artistiche della chiesa dello Spirito Santo riflettono il gusto raffinato e ambizioso dei confratelli. A partire dal portale ligneo intagliato da Pietro Carlo Tamiatti (1738) agli affreschi a quadratura che rivestono gli interni del torinese Andrea Scala (1762).
Assai interessante è la vicenda legata all’altare maggiore: nel 1743 i fratelli Casella ottengono la commissione per la realizzazione dell'altare maggiore, "da costruirsi in marmi di diversi tipi, di colore vario e di certo pregio". Tuttavia l’intervento dei Casella non soddisfa i confratelli perché i marmi erano difettosi e di bassa qualità. Per dirimere la causa, conclusa nel 1750 col rifacimento dell’altare a spese dei Casella, è coinvolto come perito l’architetto Bernardo Antonio Vittone. Vent’anni dopo l’architetto è chiamato a disegnare gli stalli del coro, realizzato nel 1763 dal falegname vigonese Giovanni Negretti.