L'origine de cette l'église est attestée dans un document de l'an 990, dans lequel Richard 1er offre, parmi douze églises, Sancta Maria de Wasto (nom primitif de Fontaine-le-Bourg) à l'abbaye de la Trinité de Fécamp, échappant ainsi à la juridiction de l'archevêque de Rouen. Quelques rares chapiteaux romans sont d'origine. Le 7 décembre 1627, le clocher est ruiné par la foudre. Sur sa base conservée, un toit très bas est installé. L'église n'est restaurée qu'au milieu du xixe siècle par l'architecte Couillard. Le clocher est réhabilité en 1885 grâce à la contribution de la famille Delamare Debouteville et à une aide du département.