La Chiesa è considerata la più antica della città: essa sarebbe sorta forse già nel V secolo. Un frammento epigrafico databile al VII secolo, rinvenuto nel 1849, testimonia l’antica origine del complesso.
Il primo atto che nomina S. Maria della Pieve è del 1184: resti murari relativi almeno al XII sec. sono emersi nel 1992 durante i lavori di risistemazione.Nella nota "Destructio Saviliani" del 1360 la chiesa fu danneggiata dai mercenari di Amedeo VI, ma già nel 1389 si iniziarono i lavori di ricostruzione, con i quali fu previsto di ribaltare l’orientamento dell’edificio, portando la facciata da ponente a levante. Sotto l’attuale prospetto vi sono infatti i resti medievali del settore absidale.Nel 1403 il complesso ospitò la lastra tombale del Venerabile Gudiris (sec. VII), ritenuta dispensatrice di miracolose guarigioni (ora conservata al Museo Civico).
Altri lavori all’impianto trecentesco si operarono a fine ‘400 e nel 1591.Verso la metà settecento l’avanzante degrado impose la chiusura della chiesa al culto.
Tra il 1767 ed il 1769 l’architetto Bartolomeo Ricca intervenne sulla chiesa, conferendole l’attuale aspetto: l’impianto ad una navata con cappelle laterali era già presente nella precedente costruzione.
Nel 1847 un incendio distrusse la parte absidale, che venne ricostruita nel 1849 dall’architetto Maurizio Serafino Eula, che pure fece elevare l’altare maggiore (1851) dall’intarsiatore Giuseppe Ferrero. La decorazione a fresco fu eseguita da Domenico Cardellino.Il campanile fu totalmente riedificato nel 1870. Il terrazzino al suo apice fu a lungo utilizzato come osservatorio astronomico. Tra gli altri, se ne servì, in epoca giovanile, il saviglianese Giovanni Virginio Schiaparelli, destinato a divenire uno dei più grandi astronomi dell’Ottocento.Di grande importanza le testimonianze pittoriche custodite all’interno dell’edificio. Tra queste una delicata "Madonna Bianca" databile all’inizio del Trecento, un "Gesù nell’Orto" ed una "Coena Domini" risalenti al 1627 ed eseguite da Giovanni Antonio Molineri (1577-1631). A Jean Claret (1599-1679), artista legato all’orbita del Molineri, si devono "l’Estasi di San Francesco" (1645) e "l’Ex Voto" (1670) di mirabile resa espressiva.