Aquesta església va ser en un primer moment una sufragània de Santa Maria de l’Aguda i, com ella, va dependre de la canònica de Solsona. El primer esment que se’n coneix és de l’any 1069, en què Ermengol Bernat féu donació al seu parent Berenguer Ramon i a la seva muller Rielena de tot el que tenia a l’Aguda, a Torà i a altres llocs, excepte un alou i una vinya amb les seves cases que havia donat a Sant Gil de Torà i una vinya que havia llegat a Sant Just de Comabella. L’any 1100 el vescomte Guerau II Ponç de Cabrera i la seva muller Gelvira feren donació a la canònica de Santa Maria de Solsona de l’església de l’Aguda, juntament amb la de Sant Gil de Torà. Més endavant, en l’acta de consagració del 1163, l’església de Torà figura entre les esglésies que estaven subjectes a la canònica de Solsona.
En el seu testament del 1141 Ramon Gilabert i la seva esposa Bonadona feren alguns llegats a l’obra de Sant Gil de Torà i als seus clergues. Ramon Gilabert féu donació de la meitat de la tercera part del seus béns mobles entre l’obra de les esglésies de Santa Maria de l’Aguda i de Sant Gil de Torà i els capellans d’ambdues, a fi que diguessin misses per la seva ànima. Bonadona establí que tres quartes parts del seu terç dels béns mobles es destinessin a l’obra de Santa Maria de l’Aguda i Sant Gil de Torà i als capellans d’aquestes esglésies per tal que diguessin misses.
L’any 1438 l’església de Sant Gil assolí la plena categoria de parròquia i convertí en sufragània seva l’església de Santa Maria de l’Aguda. Vuit anys abans havia obtingut el dret de tenir fonts baptismals. El 1593 passà a la diòcesi de Solsona, d’on és cap d’arxiprestat. L’edifici actual només conserva d’època romànica l’orientació i alguns panys de murs; la resta correspon a reformes practicades dins l’estil gòtic avançat i encara en temps posteriors.