L’église paroissiale Saint-Pierre de Parmilieu est attestée dès 1150 dans un bref du pape Eugène III. La paroisse apparaît ensuite en 1225 dans le pouillé de l’ancien diocèse de Lyon.
L’édifice actuel a peut-être été construit à la fin du XVe siècle ou au début du XVIe siècle.