Es tracta de l’església parroquial del poble de Seró, situat a llevant d’Artesa i de Tudela de Segre. La primera constància d’aquesta església, l’ofereix la donació feta per Ermengol IV l’any 1065 a l’abadia d’Àger amb motiu de la mort d’Ermengol III a Barbastre i el seu posterior trasllat a la canònica d’Àger per a ésser sebollit a la galilea. Ermengol IV li atorgà una quarta part de la parròquia de Seró. Per la seva banda, Arnau Mir de Tost feia donació en el seu testament de 1072 d’un condomini que tenia a Seró a l’església d’Artesa.
A la darreria del segle XII, en concret l’any 1172, hi ha notícia del testament sacramental de Ramon Bernat, en el qual feia un llegat a Santa Maria de Seró consistent en 30 sous per a un calze i un alou a l’Olmell. Posteriorment, un fill de Ramon Bernat, anomenat Ramon de Seró, en el seu testament atorgat el 1190 deixava a aquesta església una vinya a Organelles i un hort a Negabosc.
L’església de Seró actualment és d’estil gòtic i molt reformada. Hem de suposar que en substituí una de més antiga, del segle XI.