Au début du XIIème siècle, la paroisse dépendait du monastère de Fruttuaria, qui la céda en 1182, avec tous les autres biens possédés par l’abbaye dans le Val D’aoste, à la prévôté de St-Gilles de Verrès. Cette double dépendance conventuelle est à l’origine du terme du « prieur », par lequel le prêtre de Chambave est qualifié encore de nos jours.
À partir de 1781, la prévôté de Chambave passa sous la juridiction de l’évêque.
La première citation historique de l’église de Chambave, peut-être en phase de construction à l’époque, date de 1100. Il n’est rien resté du premier bâtiment roman, sauf la partie inférieure du campanile qui date de la moitié du XIIème siècle.
En 1744, les paroissiens de Chambave décidèrent de reconstruire leur église en partant des fondations. Les travaux furent confiés à l’architecte Giovanni Ferro d’Alagna et se terminèrent en 1748.
Le mérite de la forme définitive de l’église revient au prieur Favre qui, en 1889, prolongea la nef en abattant le portique devant et en construisant deux nouvelles chapelles latérales. L’église acquit alors sa forme et ses dimensions actuelles.
Parmi les anciens objets liturgiques collectés dans le musée paroissial, signalons : le reliquaire en cuivre argenté en forme de coffre, offert au XVIème siècle au prieur commendataire J.-L. Vuillet, par les seigneurs de St-Pierre ; quatre croix en feuille d’argent (XV-XVIème siècles.) ; les reproductions photographiques des pages enluminées de deux précieux livres liturgiques, un antiphonaire du XVème siècle et un graduel du XVIème siècle, utilisé par le célèbre prieur de la Collégiale de Saint Ours de Challant. Aujourd’hui, ces précieux codes sont conservés, avec les autres livres liturgiques valdôtains, dans la Bibliothèque du Séminaire épiscopal d’Aoste.

Pour couronner le tout, un précieux tableau à l’huile de l’Ange gardien (fin du XVIIème siècle) peut être admiré. Un buste-reliquaire de Saint Laurent (XIXème siècle), oeuvre du sculpteur Molino, est conservé dans la sacristie.