La chiesa ha una storia molto antica, vi era infatti un piccolo sacello ampliato tra l'XI e il XII secolo. Il sacello divenne la parte absidale anche se non perfettamente in asse con il nuovo fabbricato. La chiesa era inserita in una struttura monacale benedettina, poi soppressa. Nel 1121 papa Callisto II autorizzò l'allora priore Alberto con una bolla pontificia, di farsi carico dell'oratorio di Santa Maria in Argon, del monastero e di altre proprietà ponendole sotto la protezione della sede vescovile di Bergamo.

Il sacello originale aveva una struttura con stilemi simili al tempio di Santa Croce di Bergamo, e alla chiesa della Madonna dell'Olmo di Verdellino che indicherebbero la sua creazione a un periodo preromanico, confermato dalla composizione tricora che riporta all'arte paleocristiana.

La chiesa fu oggetto di ampliamenti con aggiunta di ulteriori locali. Una modifica fu fatta nel 1516, quando furono aggregati due vani posti sia a sud che a nord che divennero poi il presbiterio della nuova chiesa. Il secolo successivo furono realizzati i due portici laterali con il rifacimento della facciata. Del 1617 è l'ampliamento della cappella posta a meridione dedicata alla Madonna, con la creazione di un nuovo altare dove fu posta la statua della Vergine.

Sempre nel 1617 furono realizzati gli affreschi di Pietro Baschenis raffiguranti Assunzione della Vergine, Natività di Gesù, e Presentazione di Maria al Tempio andati perduti. Durante i restauri del XXI secolo si sono rimosse le pitture più recenti, ritenendo di poter recuperare quelle seicentesche, vennero alla luce dipinti molto precedenti, raffiguranti Trasfigurazione di Cristo sul monte Tabor e l'incoronazione di Maria e i dottori della chiesa probabilmente del Quattrocento. Affreschi risalenti al XV e XVI secolo sono presenti sul lato del porticato esterno, mentre quello risalente al Seicento dell'abside era stato coperto da un'ulteriore dipinto del XIX secolo, poi recuperato.