La vila de Santa Perpètua de Gaià, antic cap del municipi i avui dia totalment despoblada, és situada a 578 m d’altitud a l’esquerra del Gaià. D’aquest indret s’ha localitzat una primera referència documental de l’any 976, quan el comte Borrell i la seva esposa Letdarga vengueren al vescomte Guitard el castell de Queralt, els termes del qual limitaven amb els del castell de Santa Perpètua.
Molt probablement, segons indica A. Benet, el fet que el nom d’aquest antic poble sigui un hagiotopònim pot indicar que hi hagué una continuïtat en el poblament des d’època paleocristiana, amb la presència d’una església com a element de cohesió, dedicada a santa Perpètua; aquesta població residual s’hauria mantingut durant l’ocupació sarraïna del territori fins a la conquesta, a la darreria del segle IX, portada a terme pel comte Guifré. Naturalment, aquesta teoria no passa d’ésser una hipòtesi, car no hi ha proves ni documentals ni arqueològiques que ho puguin provar.
En tot cas, si certament hagués existit una església dedicada a santa Perpètua, aquesta hauria estat la predecessora de l’antiga església romànica de Santa Maria, bastida dins el recinte del castell de Santa Perpètua com a capella castellera, que s’hauria convertit amb el temps en la parròquia de l’indret. D’aquesta església existeix una primera referència en la butlla que el papa Anastasi IV, l’any 1154, atorgà en favor de l’arquebisbe de Tarragona Bernat Tort, per la qual li confirmava les possessions de la seu tarragonina; s’hi fa menció, entre moltes altres esglésies de la diòcesi, de l’“ecclesiam de Sancta Perpetua”. Poc temps després, en un interessant testament datat l’any 1172 i concedit per Pere d’Anguera, en el qual aquest llegava un seguit de béns al monestir de Santes Creus, consta que li deixava tots els béns que tenia a Santa Perpètua de Gaià, excepte els seus rèdits d’uns molins que donava a l’“ecclesie Sancte Marie de Sancta Perpetua”, perquè la meitat servissin per a les obres que s’estaven fent a l’església i l’altra meitat per als clergues que la regien. Encara a la darreria d’aquesta centúria, en la butlla del papa Celestí III de l’any 1194 concedida en favor de l’església de Tarragona, a la qual confirmava privilegis i possessions, es menciona, entre d’altres propietats, la parròquia de Santa Perpètua.
Al segle XIII, en la relació de les parròquies i esglésies que contribuïren a satisfer la dècima papal recaptada a l’arxidiòcesi tarragonina els anys 1279 i 1280, consta que el rector de Sancta Perpetua satisfeu per cada any esmentat la quantitat de 54 sous.
Aquesta antiga parròquia romànica fou substituïda per una nova església parroquial de tradició barroca, bastida a l’inici del segle XIX al solar que ocupava l’antiga. A la seva façana consta la data de 1806 i la seva orientació és diferent de la que tingué l’anterior edifici romànic, car la porta d’accés d’aquest era situada a la zona que avui dia ocupa el presbiteri; aquesta porta, amb arc de mig punt i adovellada, és encara visible des de l’exterior de l’absis de la fàbrica barroca.