Destacant sobre l’horitzó, volgudament separada de la part baixa del recinte, s’eleva la silueta allargassada de la l’església, element distintiu de la muntanya. Entre els anys 2007 i 2008 s’ha portat a terme la restauració de l’edifici i el seu entorn, prèvia intervenció arqueològica que ha permès conèixer molt millor l’evolució històrica del complex.
Sobre una primera necròpolis cristiana, entorn el 929 s’aixecà un temple d’estil preromànic, de tres naus, del qual avui sols es conserva l’absidiola nord. Manat construir pel comte de Barcelona Sunyer, va ser consagrat l'any 935 sota l’advocació de Sant Miquel i de Sant Pere.
A l’inici del segle XI es basti sobre l’església preromànica un auster edifici romànic d’una sola nau i coberta de fusta i teula, amb dues entrades situades a la façana sud. A inicis del segle XII es modificà profundament amb una nova coberta de pedra, un cimbori amb campanar de torre i una nova porta a la façana de ponent, desprès de quedar les anteriors inutilitzades.
Si bé a partir del segle XII Olèrdola va començar a despoblar-se, l’església continuà en ús fins l’any 1884. Devastada durant la Guerra del Francès i la Guerra Civil, només resta l’espadanya com a testimoni dels darrers segles, desprès que entorn el 1970 s’enderroqués una capella barroca que sobresortia de l’edifici. Les diverses restauracions dutes a terme han eliminat els elements arquitectònics posteriors al segle XII, permetent contemplar l’església amb l’aspecte que tindria aleshores.
