Über den genauen Standort und dem Aussehen des ersten, 788/790 erwähnten Gotteshauses, wahrscheinlich ein bescheidenes Holzkirchlein, ist nicht viel bekannt. Wenn auch über das damalige Patronat nichts ausgesagt wird, sprechen doch gute Gründe für die Annahme, dass sehr bald auch der Heilige Dionysius - damals eine Art "Hausheiliger" der bayrischen Adeligen - in dieser ersten Vigauner Kirche verehrt worden sein könnte.
Die 1444 erwähnte Kirche war der Vorgängerbau des heutigen, noch im gleichen Jahrhundert begonnenen Gotteshauses. Dieses auch schon im Jahr 1347 genannte Kirchlein war ein einschiffiger, romanischer Bau, dessen Außenmaße bis zur heutigen Kanzel gereicht haben dürften.
Bei der Außenrenovierung 2005/2006 stellte sich heraus, dass diese Kirche wahrscheinlich bereits aus dem 10. / 11. Jahrhundert (ohne Turm) stammen dürfte. Im 14. Jahrhundert ist vermutlich der jetzige Turm vorgebaut worden.
Noch in den achtziger Jahren des 15. Jahrhunderts musste die erwähnte Vorgängerkirche einem Neubau weichen, wobei die beim Südportal eingemeißelte Jahreszahl 1488 nicht als Jahr des Baubeginns angenommen werden muss, sondern wahrscheinlich auf eine Ablassverleihung im Jahr der Fertigstellung des Portals hindeutet. Die Seitenschiffe dürften sich damals bereits im Bau befunden haben. Nach mittelalterlicher Bauweise führte man zuerst die Mauern und die Gewölbe der Seitenschiffe und des Chores rund um den Vorgängerbau auf.
Nach Abschluss dieser Arbeiten im Jahr 1519 (1516?) riss man den gesamten Vorgängerbau bis auf die Empore ab und vollendete das Gewölbe des Hauptschiffes sowie der Dachkonstruktion. So entstand die heutige beeindruckende dreischiffige spätgotische Hallenkirche mit Netzrippengewölbe. Die Jahreszahl 1559im Langhausgewölbe nennt den Bauabschluss (Kirch- und Altarweihe durch den Chiemseer Bischof Christoph II. Schlattl.
Bald nach Fertigstellung des spätgotischen Kirchenneubaues dürfte der noch für die alte Kirche angeschaffte Flügelaltar aus dem 15. Jahrhundert in der oberen Sakristei deponiert worden sein. Die im Südportal unter dem Tympanonrelief sichtbare Jahreszahl 1638 bezeichnet das Weihejahr des damals aufgestellten neuen Hochaltares, der nun den Vorschriften des Konzils von Trient entsprechend mit einem Tabernakel in der Altarmitte versehen wurde. Bis dahin besaß der Altarraum der Kirche noch ein sehr ärmliches Aussehen.
Die im späten 17. Jahrhundert durch eine allgemeine Barockisierungswelle vorgenommenen Veränderungen der Fenster (zum Teil zugemauert und farbig verglast) wurden erst 1867/72 bei einer Regotisierung zurückgenommen. Ferner erhielt die Kirche im Laufe des 18. Jahrhunderts ihre heutige Ausstattung, wobei hier - wie auch in St. Margarethen - vor allem Mitglieder der Halleiner Künstlerfamilien die Arbeiten ausführten. In jüngerer Zeit wurde das Gotteshaus 1967 den liturgischen Reformen des 2. Vatikanischen Konzils angepasst und 1974 durch den Kirchenrestaurator Ernst Fuchs aus Mayrhofen grundlegend renoviert. Von 2004 bis 2009/2010 erfolgte eine grundlegende Generalsanierung der Außenfassade sowie des Innenraums. Am 4. Oktober 2009 weihte der salzburger Erzbischof Dr. Alois Kothgasser den neuen "Volksaltar" und den Ambo (Lesepult).