La construction de l'église, un édifice entre les styles roman et gothique, au début dédiée à saint Pierre, eut lieu à l'époque de l'évêque Anselme I, qui accomplit cette tâche de 994 à 1025, (à ne pas confondre avec Anselme de Cantorbéry). Son plan est à trois nefs décorées de fresques, et fut bâtie sur les restes d'une ancienne basilique paléochrétienne et d'une autre église remontant à l'époque carolingienne.
Le cloître roman, aux chapiteaux historiés, constitue peut-être la partie la plus célèbre de la collégiale. Il fut construit après 1132, comme on lit dans une inscription . En effet, c'est à cette époque que le Pape Innocent II répondit positivement à la requête de l'évêque aostois Héribert, qui avait été déjà chanoine régulier de saint Augustin pour le chapitre d'Abondance, au Chablais, en Haute-Savoie.
Les arches et les voûtes furent modifiées à l'époque du prieur Georges de Challant (1468-1509).
Au XVI siècle un certain nombre de modifications, qui lui donnèrent le style gothique qu'on lui connaît aujourd'hui, furent apportées à l'église. De cette époque date aussi la construction du prieuré, en style Renaissance, avec une tour octogonale.
L'imposant clocher fut érigé sur le parvis, détaché de l'église. Sa base, constituée de gros blocs, sans doute enlevés des monuments romains aostois, remonte au XII siècle, tandis que la partie supérieure fut réalisée au XIII siècle.
L'horloge existait déjà en 1642.