Si bien el lugar de Gelida ya aparece documentado en el año 945, el templo, situado dentro del recinto del castillo, no lo hace hasta el año 988.

El edificio ha sido profundamente reformado a lo largo de los siglos, especialmente en los siglos XVI y XVIII.

El templo románico estaba formado por una sola nave, cubierta con bóveda de cañón, reforzada con tres arcos fajones, que se apoyan en pilares adosados a los muros laterales. Esta cubierta se realizó a finales del siglo XI o principios del XII. Muy  probablemente la nave en sus orígenes estaba cubierta con una techumbre de madera. Al construir la  bóveda se reforzaron los muros laterales con dos arcos formeros adossados.

En el siglo XVI se construye la nueva cabecera, formada por un ábside poligonal. Hasta el momento no se han encontrado indicios de cómo era la cabecera románica.

Adosada a la cabecera se construyó una torre campanario en el siglo XVIII.

A la primitiva nave se le añadieron capillas, especialmente en el lado sur. Destaca la decoración barroca de la bóveda de la capilla que hay frente a la puerta del muro norte.

A los pies de la nave se mantiene en pie un arco de medio punto, que servía de apoyo al coro barroco, ahora desaparecido.

En el muro oeste encontramos uno de los elementos más característicos del templo: una ventana geminada, sobre la que hay otra ventana, en este caso en forma de cruz. Posteriormente se abrió un ojo de buey entre estas dos ventanas.

En el siglo XVIII se abrió una nueva puerta en el muro oeste, de forma rectangular. 

En el muro norte encontramos una puerta románica formada por un arco de medio punto con dovelas de color  rojo. La ubicación en este muro, poco habitual en el románico, se debe a la existencia del acantilado en el lado sur, que impide abrir una puerta en este sector.

El tramo más occidental de la nave es el más antiguo, dónde todavía se pueden ver fragmentos de opus spicatum.

En uno de los muros se descubrió un fragmento de pintura mural, muy deteriorada debido a que se le practicaron numerosas incisiones para permitir una mejor adherencia a la capa de cal con que se ocultaron.

También se conserva en uno de los muros del templo un sepulcro gótico, dónde fueron enterrados Berenguer Bertran y su hijo Nicolau.

En el interior del templo y en el centro de acogida del visitante, se conservan numerosos restos y elementos ornamentales encontrados en las diferentes campañas de excavación.