Un premier édifice religieux apparaît au viiie siècle sur un oppidum proto-historique où une nécropole mérovingienne est identifiée sans cesser d'être utilisée comme cimetière jusqu'à nos jours. Une première chapelle est signalée en 1124. L'édifice actuel qui est à l'origine une église paroissiale commune à Vanvey et Villiers-le-Duc est construit entre le xve siècle et la première moitié xvie siècle.
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