En els seus orígens aquesta església no era més que una capella del terme de Montbui dependent de la parròquia de Santa Maria del castell de Montbui. El terme de Montbui és conegut des de l’any 936, en què el prevere Guisenult i Odelda van vendre a Brandor una peça de terra situada al comtat de Manresa, dins el terme de Montbui. La parròquia de Santa Maria de Montbui fou erigida al segle X, al mateix moment en què s’aixecà el castell de Montbui.
La referència més antiga a la capella de Santa Coloma de Montbui es remunta a l’any 1166, data en la qual l’abat de Sant Cugat i Berenguer de Vilalta acudiren a aquesta església per tal de determinar qui tenia el domini sobre l’honor de Vilaclara, establint-se definitivament la potestat del cenobi vallesà sobre l’esmentat honor.
A l’any 1614 s’enderrocà la primitiva església de Santa Coloma i es bastí un nou temple. A partir d’aquell moment l’església canvià l’antiga advocació per la de Santa Margarida i esdevingué parroquial. Al mateix temps, l’església del castell es convertí en sufragània de la nova parròquia de Santa Margarida.