La iglesia aparece documentada por primera vez a finales del siglo X en el acta de consagración de la Seu d'Urgell. Desde el año 1102 pasó a depender de Santa Maria de Cornellà, al ser cedida por el conde de Cerdanya Guillem Jordà.  En el año 1136 el obispo Pere de Urgell cedió la iglesia y todas sus posesiones a la canónica de Santa Maria de la Seu d'Urgell. Con esta decisión se inició un periodo de disputas entre Santa Maria de Cornellà y la canónica, que no terminaron hasta que en 1167 el prior de Santa Maria renunció definitivamente a todos los derechos que habían tenido sobre la iglesia de Llo.

El templo que podemos contemplar data del siglo XII. Tiene una sola nave rectangular, cubierta con una bóveda apuntada y acabada por el este con un ábside semicircular.

El ábside está decorado externamente con  un friso de dientes de sierra, que se apoya en sencillas ménsulas.  

Tiene una ventana en la parte central. El arco exterior está decorado con bolas y cabezas humanas.

La puerta de acceso al templo se encuentra en el muro sur.  

Está formada por tres arquivoltas de medio punto en gradación, que se apoyan en dos parejas de columnas.  

Las dos exteriores están decoradas con un doble baquetón, mientras que la central tiene esculpidos varios animales y cabezas humanas. Este arco está reseguido por una escocia decorada con motivos geométricos.

Los capiteles están esculpidos con motivos vegetales. Entre las columnas y flanqueando la portalada encontramos esculpidos más animales y cabezas humanas.

Corona el muro oeste un campanario de espadaña de dos niveles. En el inferior se abren dos ojos, mientras que en el superior se abre un de más pequeño.

Posteriormente se amplió el templo con capillas laterales.