El poble de Castellnou d’Oluja és a la riba esquerra del Sió, aigua amunt dels nuclis de la Prenyanosa i Malgrat. El lloc i el castell són documentats per primera vegada el 1076, per tant, és raonable pensar que l’església de Sant Pere de Castellnou deu tenir uns orígens similars. Abans del 1162 passà al monestir de Sant Pere d’Àger, segurament per donació dels vescomtes d’Àger i de Cabrera. En les butlles concedides al monestir d’Àger els anys 1163 i 1179 consta que Sant Pere de Castellnou li estava subjecta.
El capellà de Castronovo, iuxta Malgrat fou taxat amb 8 sous i 3 diners en la dècima recaptada el 1280 a la diòcesi d’Urgell, dins el deganat de la vall de Lord. La tutela de Sant Pere d’Àger encara continuava el 1317, quan el capellà de la parròquia de Castellnou havia de satisfer 20 sous per pagar la dècima del passatge de Terra Santa.
Quan, al segle XIX, fou suprimida l’exempció de l’arxiprestat d’Àger, la jurisdicció eclesiàstica de la parròquia va anar a recaure al bisbat de Lleida, que la mantingué fins el 1956, moment en què la parròquia passà al bisbat de Solsona.
L’actual edifici no conserva altra cosa de l’antiga construcció romànica que un dels murs laterals i l’orientació de llevant a ponent, a causa de la reconstrucció del temple al segle XVI. Al seu interior hi ha també alguns sarcòfags de les famílies Oluja i Castellnou.