D'après l'historien local M. Pignard-Péguet, Venoy appartient au pagus (circonscription) d'Auxerre au 9e siècle, avant de relever de l'évêché d'Auxerre. Venoy fait partie des 11 églises données par Héribert (évêque d'Auxerre de 971 à sa mort) à l'abbaye de Saint-Germain d'Auxerre. Les parties les plus anciennes de l'église sont l'abside et le portail : Quantin précise que l'abside est "conservée de l'église du 12e siècle" et Philippe André date le portail de l'extrême fin du 12e siècle. Le chœur, formant transept, avec ses deux travées voûtées serait construit au 16e siècle (Quantin). Le portail a été remanié dans sa partie supérieure au 18e siècle ("style Louis XIV"). L'inscription "ANNO EPISCOPATUS QUADRAGESIMO SEXTO" qui signifie "dans la 46e année de l'épiscopat", gravée au-dessus du portail, corroborerait cette datation. En effet, seul l'évêque d'Auxerre Charles de Caylus (1669-1754) a un épiscopat suffisamment long (à partir de 1705) pour correspondre à cette inscription. Or, c'est également la date de 1751 que l'on trouve sur la clef de l'arc nord du transept et sur l’inscription commémorant la pose d’une pierre et gravée au bas du pilier nord-ouest du transept : « POSEE PAR MR GERMAIN PAULEVE PR FISCAL ET MARGUILLIER 1751 ». Ce même pilier et son pendant dans la nef ne présentent pas la même base que les autres et ont donc certainement aussi été remaniés à cette époque. La sacristie est construite avant 1778 : elle figure en effet sur un plan dressé à cette date.
D'après les archives, la toiture en ardoises du clocher a été sérieusement dégradée par un orage survenu en septembre 1818, mais la commune n'a pas l'argent nécessaire pour effectuer les travaux. En revanche, deux procès-verbaux d'adjudication font état de travaux de réparation à l'église menés au cours du 19e siècle : en 1838, d'après le projet de l'architecte Baudoin et en 1853, d'après celui de l'architecte Vachey. Ces derniers concernent les postes suivants : dépose et repose de maçonnerie, pierre de taille, charpente en chêne et voûtes en briques simples sur 2 rangs (nef et sanctuaire). Un plan dressé par M. Vachey le 17 août 1850 accompagne le devis : il correspond à celui de l'église actuelle. La réception définitive des travaux a lieu en octobre 1854. Au début du 20e siècle, les architectes Leliêvre et Picard sont chargés de rendre un rapport sur l'état de l'édifice : le premier conclut que seule une réparation générale des toitures est indispensable, alors que pour le second, l'édifice présente un "danger extrême pour la sécurité publique" et sa fermeture s'impose.
La commune de Venoy a récemment entrepris d'importants travaux de réfection de la toiture et des enduits extérieurs (2018-2023).
Chargée de recherche au service Inventaire et Patrimoine - Région Bourgogne-Franche-Comté