L'église de Montambert date de la fin du 11e siècle, sa construction découlant de l'installation de moines bénédictins dépendant du prieuré clunisien de La Charité-sur-Loire. Les religieux vont façonner le village pour lui donner sa physionomie actuelle, entre bocages, pâturages et étangs.
D'abord prieurale, l'église devient rapidement paroissiale et est le cœur du prieuré de Montambert. Si certains bâtiments ont disparu, il ne semble pas qu'il y ait eu un cloître comme dans nombre d'autres prieurés ; l'espace monastique se concentrait apparemment autour du logis (aujourd'hui privé), de l'église et des bâtiments annexes types fermes de stockage.
En 1530, une bande de pillards s'en prend au prieuré et commet d'importantes dégradations ; l'église est saccagée, détruite.
De l'église romane du 11e siècle ne subsistent aujourd'hui que l'abside, les absidioles, le chœur et les deux chapelles.
La véritable reconstruction de l'église débute un siècle plus tard, en 1633, sous l'impulsion du prieur Gaspard de Ramilly. La date de 1661 marque l'achèvement des travaux (elle est inscrite au-dessus du portail).
Pendant la Révolution française, l'édifice est inutilisé, dévasté à nouveau puis vendu comme bien national en 1796. A cette époque, l'église délabrée, dépourvue de ses attributs religieux et vide de tout son mobilier est convertie en grange pendant plusieurs décennies.
En 1823, François Imbart de la Tour rachète l'église et en fait don à la commune de Montambert pour qu'y soit à nouveau célébré le culte. Le conseil municipal accepte et vote les crédits nécessaires aux travaux, auxquels s’ajoutent de nombreux dons. La réparation plus que nécessaire de la couverture de la flèche est effectuée ; le plafonnement de la nef dissimule la charpente laissée jusqu’alors apparente.
Une vingtaine d’années plus tard, en 1842, l’édifice est rendu au culte.
D'autres travaux sont réalisés à la fin des 19e et 20e siècles, notamment le rehaussement des murs de la nef qui entraîne l’obstruction partielle des baies du premier niveau du clocher, lesquelles sont ensuite murées. Les vitraux visibles actuellement datent du 19e siècle.
Site clunisien, l’église est protégée au titre des monuments historiques depuis 1981.
L'église est orientée et de plan en croix latine.
Les chapelles latérales communiquent avec la nef par des passages berrichons (couloirs étroits permettant la circulation directe dans les chapelles latérales sans passer par la croisée du transept).
Les anciens fonts baptismaux datant de la fin du 15e siècle ont été transformés en bénitier et sont protégés au titre des Monuments historiques depuis 1993.
