In den Anfängen des 12. Jhs. gehörte die Pfarrkirche zum Kloster Fruttuaria, das sie im Jahr 1182 zusammen mit allen Besitztümern der Abtei im Aostatal an die Propstei von St-Gilles von Verrès abtrat. In dieser doppelten Klosterabhängigkeit liegt der Ursprung des Begriffes “Prior”, mit dem noch heute der Pfarrer von Chambave bezeichnet wird.
Im Jahr 1781 fiel die Propstei von Chambave unter die Gerichtsbarkeit des Bischofs.
Der erste historische Vermerk der Kirche von Chambave geht auf das Jahr 1100, die Zeit zurück, in der sich die Kirche vermutlich noch im Bau befand. Von dem ursprünglichen romanischen Bauwerk ist heute nichts mehr erhalten, mit Ausnahme des unteren Abschnitts des Glockenturms, der auf die Mitte des 12. Jhs. datierbar ist.
Im Jahr 1744 entschied die Pfarrgemeinde von Chambave, ihre Kirche von Grund auf neu aufzubauen. Die Bauarbeiten wurden dem Architekten Giovanni Ferro aus Alagna anvertraut und 1748 fertig gestellt.
Die endgültige Anordnung der Kirche ist dem Prior Favre zu verdanken, der im Jahr 1889 das Kirchenschiff durch Abbruch des davor stehenden Portikus verlängern und zwei neue Seitenkapellen errichten ließ. So bekam die Kirche zu jener Zeit ihre heutige Form und Größe.
Von den antiken liturgischen Gegenständen, die im Pfarreimuseum aufbewahrt sind, sollten erwähnt werden: das aus Kupfer und Silber gefertigte, kästchenförmige Reliquiar, das im 16. Jh. von den Herren von St-Pierre dem Kommenden-Prior J.-L. Vuillet gespendet wurde; vier Kreuze aus Silberblatt (15.-16. Jh.); die fotografischen Reproduktionen der bemalten Seiten von zwei kostbaren liturgischen Büchern, das Antiphonar aus dem 15. Jh. und ein Graduale aus dem 16. Jh., das von dem berühmten Prior der Kollegiatkirche S. Orso, Giorgio von Challant benutzt wurde. Die Bibliothek des Bischofsseminars von Aosta beherbergt heute diese kostbaren Kodexe sowie zahlreiche andere liturgische Bücher aus dem Aostatal.

Zur Krönung des Ganzen wurde ein prachtvolles Ölgemälde des Schutzengels angeordnet (Ende 17. Jh.). In der Sakristei ist hingegen eine Reliquiarbüste des heiligen Lorenz (19. Jh.) aufbewahrt, die dem Bildhauer Molino zugeschrieben wird.