Les paroissiens de Chanteloup-les-Vignes ont obtenu l'autorisation de construire une chapelle qui fut dédiée en 1518 comme le laisse deviner la pierre de dédicace très effacée qui se trouve sous la tribune. Malgré sa petite taille, il fut construit en plusieurs étapes comme le signalent les sources. En 1535 quatre perches de terrain furent données pour le choeur. Les deux chapelles latérales furent reprises au XVIIe siècle : celle de la Vierge (à droite) fut agrandie en 1683 et celle de saint Vincent (à gauche) en 1630 grâce au don de Joachim Teinturier religieux au monastère des Feuillants. Le clocher porche a été reconstruit en 1846 sur les plans de l'architecte Fauconnier de Saint-Germain-en-Laye. C'est l'entrepreneur Petit, lui aussi de Saint-Germain-en-Laye qui a réalisé les travaux. Mais des malfaçons furent constatées et l'architecte Blondel constata un certain surplomb dans le clocher. Ce dernier connut encore deux graves préjudices, l'un en 1938 où la foudre le détériora et l'autre en 1999 où la tempête l'endommagea gravement, le faisant tomber sur la nef qu'il éventra. Il a été reconstruit par l'architecte Bernard Ruel, dont le travail fut primé en 2004 par les rubans du patrimoine, récompense de la fondation du patrimoine.