Poques són les notícies sobre aquesta església. La parròquia de Mont-roig té, com totes les esglésies de la rodalia, els seus orígens al segle XI. El terme de Mont-roig és esmentat per primera vegada l’any 1057, entre les afrontacions d’una coromina situada al lloc dit reguer de Messaleu. En l’acta de consagració de Santa Maria de Guissona de l’any 1098 consta entre les esglésies dependents de la canònica la de Montroi. En el mateix document Arnau Bernat de Montclús i la seva muller cediren el seu delme de Mont-roig a Santa Maria de Guissona.
L’actual església parroquial del poble de Montroig de Segarra és neoclàssica, no conserva res del temps medieval. Es troba a la part baixa del nucli urbà, fora del clos del poble vell, on devia aixecar-se l’antiga.