Aquesta església es trobava al nord d’Estall, a la quadra de Vallsegura. Vers mitjan segle XI, “ipso dominico de Vallsegura” figura entre els alous que Arnau Mir de Tost lliurà a Sant Pere d’Àger, però que posteriorment la canònica va perdre. El papa Alexandre III confirmà a l’abadia la possessió de l’església de Vallsegura amb els delmes i les primícies els anys 1162 i 1179, per bé que, en realitat, la quadra de Vallsegura era en poder de Guillem de Claravalls (1175). El 1405 figurava dins el comtat de Ribagorça i pertanyia llavors a mossèn Gausbert de Vallsegura. Aquesta església és difícil de localitzar en l’actualitat.