Non si conosce l'epoca certa della sua fondazione, il documento più antico che menziona la chiesa è del 1º agosto 880 e tratta di un placito in cui Baterico visconte astense nel periodo dei Supponidi accenna ad alcune proprietà della chiesa.

Non è in alcun modo ricostruibile l'impianto pre-romanico della chiesa, salvo la presenza della cripta; la parte più antica risale al VI / VII secolo, costituita da quattro colonnine sormontate da capitelli ad imitazione corinzia a doppio ordine di foglie. Due muri laterali e due cancellate in ferro battuto delimitano la "cella confessionis", all'interno della quale è presente il reliquiario cinquecentesco, in argento, contenente le ossa del martire astigiano.

La chiesa ha pianta longitudinale, suddivisa in tre navate irregolari, di cui la centrale è la maggiore. La navata centrale termina con un'abside pentagonale. La navata sinistra termina con un'abside piatta, mentre la destra è circolare. La facciata, con la tipica impostazione romanica a capanna suddivisa in tre parti, presenta al centro un rosone in laterizio con elementi rinascimentali. Le porte laterali sono cinquecentesche, il portone centrale è settecentesco.

Al fondo, a lato destro del presbiterio, vi è la cappella di San Secondo, un gioiello del barocco piemontese, affrescata da Golzio nel 1779, in cui vi è l'esposizione permanente delle bandiere e dei Palii antichi.