Cette chapelle construite durant le Moyen-Age devient collégiale au milieu du 15ème siècle, période au cours de laquelle elle fut l'objet d'une campagne de travaux. A partir du milieu du 18ème siècle, le nouveau propriétaire du marquisat de Varambon procède à la reconstruction et à la décoration d'une grande partie de l'église. En 1770, l'architecte Pierre-Antoine Caristia est chargé de reconstruire une partie de la nef et de l'entrée, de la chapelle nord et du clocher, la décoration étant refaite en totalité. La façade est réalisée dans un style baroque et l'entrée est agrémentée d'un escalier en fer à cheval permettant l'accès au parvis. L'intérieur de l'église est orné de belles boiseries et éclairé par des baies cintrées.
Le parvis est doté d'un escalier circulaire à deux volées qui fait face à l'entrée principale à l'ouest ; la partie sud de l'église, par le bâtiment de la sacristie, est accolée aux maisons. La façade principale bien que modeste est inspirée des façades des édifices baroques. L'enduit contemporain a peut-être fait disparaître ou altérer certains éléments décoratifs. Le corps de l'église avec son plan rectangulaire est hérité de la construction du 15e siècle : sur le mur nord, on aperçoit les modillons de l'ancienne enceinte qui soulignaient le passage du chemin de ronde. De même, au-dessus du portail d'entrée, de la baie qui le surplombe, et de l'œil de bœuf, un visage sculpté apparaît sous l'enduit. Le porche monumental a vraisemblablement été aménagé à partir de l'ancienne façade. La porte d'entrée est inscrite dans une travée de style classique au-dessus de laquelle on peut lire dans l'imposte « quis ego sum ut possim aedificare domum », quel homme suis-je pour édifier au seigneur sa maison ?. Les armes de Balland d'Augustebourg et de sa femme, martelés à la Révolution surmontent la baie. A l'intérieur, la nef simple est composée de trois travées couvertes de croisées d'ogives. Dans la première travée d'entrée, se trouvent un bénitier de pierre et un petit confessionnal en bois. Les dalles du sol proviennent de l'ancienne église dont deux dalles funéraires aux inscriptions difficiles à lire, l'une du tombeau de Guigues de La Palud et l'autre de son épouse Aynarde de la Balme. La clef de voûte de la deuxième travée possède encore les armes des La Palud. Le reste de l'église pour l'essentiel est dallé de grès rouge et ocre, de marbre noir qui rappellent le décor. De part et d'autre de la seconde travée, un autel consacré à la Vierge au sud et à Saint Pierre au nord, tous deux dans le style corinthien. La troisième travée est occupée par les bancs seigneuriaux aux boiseries richement décorés rappelant l'outre mer et la marine marchande. Cette partie du décor évoquerait la reconnaissance du marquis pour avoir échappé à un naufrage. Dans l'avant-chœur se trouvent de part et d'autre des plaques rappelant les donations de Balland d'Augustebourg et des portes d'accès, l'une vers la chapelle et l'autre vers la sortie. La chapelle a été reconstruite en 1770 ; elle sert aux offices. Le chœur possède douze stalles en bois, avec lambris décorés d'attributs religieux et séparés par des pilastres cannelés surmontés de chapiteaux corinthiens. Au centre du chœur se trouve le maître autel décoré de deux statuts de marbre blanc, l'une représentant Sainte Anne et la Vierge et l'autre Sainte Colombe. L'architecte a également reconstruit le clocher octogonal à la façon de celui qu'il avait réalisé quelques années plus tôt à Pont-de-Veyle avec l'architecte royal Le Jolivet. L'entrée sud se fait par un élégant tambour à la couverture bulbée. Le maître autel avec les deux statues, les douze stalles, les bancs seigneuriaux et les plaques commémoratives ont été classés au titre des objets le 5 octobre 1920.
