L'église a été construite entre 1778 et 1791 par l'architecte Mario Ludovico Quarini, tandis que le clocher, d'un style clairement différent, est plus ancien, datant d'entre 1395 et 1420.
L'église collégiale d'origine du XIIIe siècle, attestée par des fouilles, avec un clocher conservé aujourd'hui, a été agrandie au XVe siècle. Avec la création de l'évêché de Fossano, elle a été élevée au rang de cathédrale en 1592. La tour fut dotée d'une nouvelle flèche octogonale au XVIIe siècle par Giovenale Boetto.
Pour honorer saint Juvénal de Narni, l'évêque Morozzo commença les travaux de construction de la nouvelle église cathédrale, qui durèrent de 1778 à 1791, date de sa consécration. Depuis 1786, la coupole a été peinte et les statues et l'ensemble de la décoration ont été modelés. La cathédrale actuelle est le résultat d'une rénovation complète qui, de 1862 à 1866, a complètement modifié l'aspect intérieur de l'église, superposant à la décoration d'origine des dorures, des peintures, des marbres artificiels, des cadres, des frises et des décorations en stuc.
