L'église fut construite sur les ruines d'une chapelle mérovingienne. La plus ancienne partie, le sud de la nef fut construite au XII siècle. Elle fut suivie par la construction du chœur avec une voûte à croisée d'ogives au XIII siècle.
Au XVI siècle fut remaniée la nef et ajouté le clocher dont la première pierre fut posée en 1539.
Au XVIII siècle, Jean Paris de Monmartel œuvra à la décoration de l'église avec la pose de lambris peints, la sculpture de guirlandes dorées, des panneaux peints sur le thème des litanies de la Vierge et de tableaux réalisés par Jean-Bernard Restout entre autres. Son fils ajouta un orgue et fit agrandir le clocher, équipé de huit cloches, auquel fut assigné une charge de carillonneur.
En 1858, l'entrée principale fut refaite. Entre 1885 et 1896 furent réalisés les vitraux par Émile Hirsh.
En 1908 furent classés les consoles, la tribune d'orgue, le banc d'œuvre, la chaire à prêcher, le retable et les tableaux présentant Saint Joseph et la Sainte Famille. En 1927, l'unique cloche subsistante fut remplacée, en 1946, un nouvel orgue fut installé, inauguré par Marcel Dupré. Cet orgue a été transféré en 2005 dans l'église Saint-Pierre-Fourier pour être remplacé par un orgue neuf, bénit le 23 novembre 2008 par Monseigneur Michel Dubost, évêque d'Évry - Corbeil-Essonnes.
L'édifice fut classé au titre des monuments historiques le 25 novembre 1981 et totalement rénovée entre 1999 et 2005. Elle a été dotée d'un orgue neuf construit par le facteur d'orgues Bertrand Cattiaux et inauguré en novembre 2008.
