L’origen medieval de Torredembarra s’aprecia en l’agregat de Clarà, un petit nucli poblacional que s’alça en un pujol prop de la vila. Per a entendre bé la seva gènesi cal fer referència a una escriptura de l’any 1057, per la qual els comtes de Barcelona, Ramon Berenguer I i Almodis cediren en favor de Guitard, Prolionisc i Ol·lomar la quadra de Clarà, amb l’obligació de bastir-hi una torre i una fortalesa a la part més baixa del terme. En aquesta concessió es feia la diferència entre una part cedida en alou i una altra en feu. Aquesta darrera part, la més rica agrícolament, hauria donat lloc a la Torre de Clarà, topònim que canvià posteriorment per Torredembarra; en canvi, la part donada en alou donà origen a Clarà; ambdós nuclis tingueren entitats senyorials diferenciades.
Aquesta apreciació documental de l’origen de la vila de Torredembarra, dita en un inici Torre de Clarà, queda reflectida també en la seva església parroquial, dedicada des de l’edat mitjana a sant Pere; així, l’any 1235, sota la prelatura de Guillem de Montgrí, l’església de la Torre de Clarà, la de Clarà, que li era sufragània, i la de Montornès, se segregaren de la parròquia de Tamarit, una de les primeres del terme del Baix Gaià. El nou rector hauria de viure a la Torre de Clarà. Posteriorment, segons les relacions de parròquies que contribuïren amb la dècima al sosteniment de les creuades els anys 1279 i 1280, hi figura l’església de Turri de Clayrano o Turre de Clerano, el rector de la qual pagà, per al primer any esmentat 55 sous, i el segon 55 sous i 5 diners.
L’església parroquial de Torredembarra, a la darreria del segle XV, era de col·lació de l’arquebisbe de Tarragona i continuava tenint com a sufragània l’església de Clarà.
L’edifici actual és fruit de diverses modificacions al llarg del temps. La primera transformació data de l’any 1454 i la segona, de vers l’any 1558, quan els prohoms de Torredembarra contractaren Bernat Cassany, de Tarragona, perquè bastís el campanar, el portal i altres dependències. El campanar s’acabà de construir el 1763. Una tercera etapa constructiva s’efectuà entre els anys 1676 i 1680, i finalment, en una darrera etapa, la dels anys 1771-74 es bastí el creuer i l’absis actual.
L’any 1705, els germans Jaume i Sebastià Guilla, de Tremp, construïren el magnífic orgue barroc que encara conserva. D’altra banda, la majoria d’altars que hi ha a l’interior del temple foren bastits a la darreria del segle XVIII, com el de Santa Anna, el de la Mare de Déu de la Mercè i el de Santa Rosalia; en canvi, l’altar de la Puríssima fou alçat a la darreria del segle XIX, entre el 1890 i el 1891.