El lloc de Renau, segons E. Morera, fou colonitzat al segle XII. Hom sap que el castell i la vila foren possessió dels senyors del Catllar fins a l’inici del segle XIV, que Sibil·la de Requesens l’aportà com a dot en contraure matrimoni amb Dalmau de Montoliu. Llurs successors foren senyors de Renau fins a la darreria del segle XVII.
Tot i l’existència d’un castell a l’indret des dels segles XII o XIII, no es coneixen notícies antigues de la seva església, dedicada a Santa Llúcia, encara que és molt probable que existís ja al segle XIII. La primera notícia que hi fa referència data de l’any 1435, moment en què se segregà de la parròquia de Tamarit —una de les més antigues de l’àrea del baix Gaià—, de la qual havia estat sufragània, i fou erigida en vicaria perpètua.
D’altra banda, l’església parroquial de Santa Llúcia de Renau, al final del segle XV, era de col·lació de l’arquebisbe de Tarragona.
Segons l’inventari de 1924, hom acordà d’eixamplar l’església de Renau el 7 de maig de l’any 1746 i el nou temple fou beneït el 27 de maig del 1756. Amb les obres que es dugueren a terme, l’església medieval fou molt transformada. Hom hi afegí una capçalera, les capelles laterals i una nova coberta. L’altar major fou construït l’any 1768 i daurat el 1783. Posteriorment, al segle XIX hi fou afegit un gran campanar. Durant la Guerra Civil Espanyola, l’any 1936, fou saquejada i cremada. Tot i així, l’església parroquial de Santa Llúcia és la construcció més important del municipi.