Une première église existe déjà en 1320, date à laquelle la paroisse de Reuil (« Ruolio ») est citée dans le pouillé de la province de Reims. Elle est placée sous le patronage du chapitre cathédral de Beauvais. L’édifice visible aujourd’hui est une reconstruction du XVIe siècle comme l’indique son style architectural, à la croisée du gothique flamboyant (voûtes à liernes et tiercerons, remplage à soufflets et mouchettes des baies, pinacles à crochets sur les chaperons des contreforts du chœur) et de la Renaissance (abside à cinq pans avec baies étirées aux remplages faits de motifs circulaires simples, clés pendantes massives au vocabulaire végétal dense, chaperons à deux pans avec petits frontons triangulaires au-dessus des contreforts du chœur). La date de 1551 inscrite autour de l’une des clés pendantes du chœur confirme cette datation. L’existence de deux chapelles de part et d’autre du sanctuaire témoigne du rôle des seigneurs locaux dans le financement de l’édifice, certainement aux côtés du chapitre cathédral de Beauvais. Les deux dalles funéraires visibles au sol (l’une dans la chapelle nord, l’autre à l’entrée du sanctuaire) sont celles de membres de la famille seigneuriale locale, morts à la limite des XVIe et XVIIe siècles (les inscriptions illisibles n’ont pas permis de les dater précisément).

La nef est une construction de la seconde moitié du XVIIIe siècle. D’après Louis Graves, elle aurait été achevée en 1787. Même si l’oculus au-dessus de la porte d’entrée occidentale est orné d’un blason aux formes courbes et bombées s’accommodant bien de cette datation, le style très épuré de la façade ne la rend pas certaine. Il reste plusieurs rosaces des anciens lambris du chœur qui ont certainement été posées à l'époque moderne.

Des travaux importants ont eu lieu tout au long du XIXe siècle. Le dossier de la série O (Archives Départementales de l’Oise) rassemble les travaux menés par la commune aux XIXe et XXe siècles. Des réparations sont entreprises en 1817 à la suite d’actes de vandalisme perpétrés par des habitants de La Neuville-Saint-Pierre. Une cloche est volée et le mobilier abîmé. Les médaillons situés sur le plafond de la nef ont été réalisés en 1830 par Descampeaux et Serger comme l’indique l’inscription peinte sur le premier. L’église est ensuite restaurée en 1844 puis en 1877. C’est lors de cette dernière campagne que la sacristie est construite.

Dans la première moitié du XXe siècle, l’attention est portée sur les couvertures et le clocher. Ce dernier est réparé par l’entrepreneur amiénois Eugène Leclercq en 1909, puis en 1927-1928. C’est également à cette période que les couvertures sont restaurées par l’entrepreneur Louis Pigout. De nouveaux lambris sont posés dans l'édifice. Ceux du chœur intègrent les rosaces végétales des anciens.

Enfin, des couvertures (notamment sur les chapelles) et des reprises de maçonneries ont été menées dans les années 2000.