El lloc és conegut des del 995, i el 1054 fou consagrada una església dedicada a sant Pau de Narbona. Sembla que pertangué als templers i després (1307) als hospitalers, que hi establiren un priorat, el qual tenia una petita feligresia annexa. El domini de Riu-sec passà als senyors de Sabadell, i el 1471 el rei Joan II uní el terme, que només tenia una família, al de la ciutat. Els sacerdots amb títol de prior se succeïren fins el 1765; després el regí el rector de Barberà. El 1868 perdé la parroquialitat, que passà, juntament amb la petita imatge gòtica de Santa Maria de Riu-sec, a la nova parròquia de la Puríssima de Sabadell. El 1900 l’església, romànica amb transformacions tardanes, i amb l’antiga rectoria, acabada el 1798, foren venudes a uns particulars. No té culte i hi ha un projecte de restauració.