L’indret d’Ulldemolins sembla que fou poblat des d’època romana, tot i que arqueològicament encara no ha pogut ésser comprovat.
Tot apunta a pensar que Ulldemolins, en els primers moments de la seva colonització, fou una dependència del castell de Siurana. El 31 de gener de 1166, el rei Alfons I, conjuntament amb Albert de Castellvell, castlà de la fortalesa de Siurana, atorgaren una carta de poblament als habitants d’Occulo de Molinis, que garantia la lliure possessió del seu terme i de les seves pertinences, tot establint la demarcació territorial de l’indret. Tot i la concessió d’aquesta carta de poblament, la colonització del lloc no acabà d’arrelar prou, i per aquesta raó, el mateix Alfons I, l’any 1175, atorgà una altra carta de poblament a favor del cavaller siuranenc Arnau Domènec, el qual l’any 1187 rebé de la reina Sança la dominicatura d’Ulldemolins amb el dret de bastir una capella en el seu castell.
A tenor d’aquest darrer document, cal suposar que fou el susdit Arnau Domènec qui ordenà la construcció d’una capella en la fortalesa d’Ulldemolins, la qual, dedicada a sant Jaume, fou la primitiva parròquia de la població. A la darreria del segle XIII, en la relació de parròquies que contribuïren el 1279 i el 1280 amb el pagament de la dècima recaptada en aquells anys a l’arxidiòcesi, consta que el rector de l’ecclesie de Oculo Molendinorum va despendre, per cada any esmentat, la quantitat de 60 sous.
Al final del segle XV, l’església parroquial de Sant Jaume d’Ulldemolins era de col·lació de l’arquebisbe de Tarragona.
Amb el pas dels segles, aquest primitiu temple parroquial bastit en època romànica, la fàbrica del qual no devia ésser gaire gran, cal suposar que ja no tenia prou cabuda per a una població que havia anat augmentant, i, per altra banda, l’edifici devia estar en gran part malmès o potser amenaçava ruïna. Fos per la causa que fos, el cas és que a la darreria del segle XVI, entre els anys 1584 i 1590, es bastí una nova església parroquial, que també era dedicada a sant Jaume, en el solar on hi havia hagut el castell de la població; es procedí també a l’enderrocament de l’antiga església.
Els plans per a l’obra de la nova parròquia foren encarregats a Jaume Amigó, fill d’Ulldemolins i rector de Tivissa, que conjuntament amb Pere Blai feren el projecte protegits per l’arquebisbe Antonio Agustín; cal dir que aquests dos personatges constitueixen dues figures de primer ordre dins l’arquitectura renaixentista catalana. El resultat fou la construcció d’un notable edifici, amb una façana d’un perfecte carreuat, coronada per una mena de frontó classicitzant, dins el més pur estil del renaixement. El retaule de l’altar major fou obrat entre els anys 1594-97 per l’imaginer italià Adriano Pellegrino, i malauradament, es perdé l’any 1936, com tots els altres altars de l’època que tenia l’església. (MMFG-EGJ)
Procedent de l’antic fossar de l’església d’Ulldemolins s’ha localitzat una estela funerària discoidal de peu en forma de cua d’oreneta. Es tracta d’un exemplar cisellat en un bloc de pedra sorrenca, al qual li manca part del disc, amb una alçada conservada de 57 cm, un diàmetre de disc d’uns 30 cm i un gruix d’entre 15 i 18 cm. En una cara s’ha cisellat una creu ancorada en baix relleu i en l’altra un motiu geomètric que dibuixa un estel. La tipologia de la peça i la similitud amb altres de la Catalunya Nova porta a datar-la a l’edat mitjana, sense més precisions. (JJMB)