Vilanova d’Escornalbou formà part des d’un primer moment de la baronia d’Escornalbou. L’indret es trobava inclòs dins el terme del castell d’Escornalbou descrit en el document de fundació de la canònica de Sant Miquel d’Escornalbou el 1170. L’església de Vilanova d’Escornalbou era al final del segle XV de col·lació de l’arquebisbe de Tarragona. Fou sufragània de la parròquia de Riudecanyes.
L’edifici actual, segons l’inventari del 1925, fou bastit entre els anys 1600 i 1650. Hom sap que l’any 1626 es contractà per 310 lliures el mestre d’obres Lluís Pinyol, de Falset, resident a Botarell, perquè ampliés el temple. L’any 1695 s’acabà la capella de la Puríssima pagada per Pere Peirí. L’església conserva part dels retaules que se salvaren el 1936.