La première de Vernantes date du XIIème siècle. Au XIXème siècle, l'édifice - déjà très vétuste - est gravement endommagé par la foudre. Le conseil municipal décide alors de faire construire une nouvelle église, plus vaste, à l'emplacement de l'ancien cimetière.
La "vieille église" fut transformée en mairie, puis classée au titre des Monuments Historiques en 1911. Elle est encore utilisée de nos jours comme salle des mariages. À gauche du chœur, une chapelle abrite les tombeaux en marbre blanc de Charles de Jalesnes, seigneur de Vernantes, et de son épouse, Eléonore de Maillé-Brézé.
Le chantier de la nouvelle église de Vernantes, décidé en 1867, a connu de nombreuses péripéties et fut notamment interrompu par la guerre de 1870. Le village se trouvait alors en zone de combat, comme en témoigne le monument aux morts de 1870-1871 (très rare en Maine-et-Loire) situé à la sortie du village. L'église dédiée à Notre-Dame est finalement inaugurée en 1877.