Die Ursprünge der Kirche reichen bis in das frühe Mittelalter zurück.

Der heutige Bau steht auf Fundamenten älterer Vorgängerbauten, vermutlich einer hölzernen Basilika von 699 und eines späteren Steinbaus
aus dem 13. Jahrhundert unter dem Patronat der Raugrafen, das später an das Kloster Sion überging.

Der spätgotische Chor mit Sakristei entstand 1491–1492, der Turm wurde 1524 vollendet.

Die Kirche liegt im geographischen Mittelpunkt Gundersheims und prägt mit Pfarrhaus und Pfarrheim das Ortsbild.
Die Reformation führte zu häufigen Konfessionswechseln: Zwischen 1545 und 1706 war die Kirche teils reformiert, lutherisch oder calvinistisch genutzt. Erst mit der pfälzischen Kirchenteilung 1706 kam sie dauerhaft an die katholische Gemeinde zurück. 1911 wurde sie vom Mainzer Architekten Ludwig Becker im neugotischen Stil erweitert.

Besonders sehenswert ist die Marienstatue im linken Seitenschiff, die wohl aus einem der Vorgängerbauten stammt und dem 14. Jahrhundert zugerechnet wird.