Il existe très peu de références écrites à l’église romane primitive d’Estoll. C’était un temple du XIe siècle avec une seule nef et une abside semi-circulaire, orientée d’est en ouest. Le toit de l’édifice devait avoir une voûte en berceau renforcée par trois arcs toraux construits sur des colonnes quadrangulaires où la porte s’ouvrait sur le mur sud. Aux siècles suivants, seules deux chapelles sont construites, qui s’ouvrent juste avant le presbytère.

La première grande rénovation de l’église a eu lieu au XVIIe siècle, lorsque le frontispice a été démoli et reconstruit, prolongeant considérablement la nef vers l’ouest. Cependant, la sacristie a été construite, rénovant l’une des chapelles latérales pour en permettre l’accès. Un petit autel a également été construit sur le mur nord et un porche protégeait l’entrée de l’église.

Au XIXe siècle, une rénovation a eu lieu qui a radicalement changé l’orientation du bâtiment. Elle est prolongée au sud au-delà de l’ancien temple roman et l’abside romane est démolie et un nouveau corps est ajouté au nord qui construira le nouveau chevet de l’église. C’est le moment où le clocher de la tour est construit.

Au cours de la seconde moitié du XXe siècle, une dernière extension en forme de chapelle est réalisée dans l’angle sud-ouest de la nef moderne, destinée à contenir les fonts baptismaux.