La première date de construction de cette église n’est pas connue. N’étant pas citée dans le Pouillé de 1301, elle serait postérieure à cette date. La nef est reconstruite en 1693, probablement à la suite de destructions causées par les guerres. Des travaux sont également réalisés sur le chœur qui "fut charpenté et couvert de tuiles" en 1726 (Mallet, 1904). À partir de ces éléments la date de construction peut être estimée entre le XIVe et le XVIe siècle.

Prarond décrit l’église telle qu’elle était avant les transformations qu’elle a connues au XIXe siècle, offrant ainsi au lecteur une image de son état initial : "L’église d’Épagne se compose de deux parties, la nef et le chœur ; la nef est éclairée par quatre fenêtres cintrées, sans aucun style. Le chœur est également éclairé par quatre fenêtres, dont trois parfaitement ressemblantes à celles de la nef, et une en ogive de style bâtard de la Renaissance. Cette dernière conserve dans le haut un coin de vitrail représentant la sainte face entre deux anges à genoux" (Prarond, 1861). Il souligne également dans son texte la vétusté de l’édifice, "abandonné au plus entier délabrement".

En 1803, des réparations sont effectuées sur l’église puis plus spécifiquement sur le clocher en 1849. À cette date, l’ensemble est en mauvais état : la voûte du portail, les deux piliers du chœur, les piliers aux angles de l’église, les appuis de plusieurs baies ou encore les façades extérieures "nécessitent une prompte et urgente réparation" (AD Somme ; 99 O 1506).

En 1853, le chœur est démoli à cause de son état de vétusté trop avancé. Un an plus tard, l’architecte Charles Delignières dresse les plans pour sa reconstruction. En 1855, il fait également un examen de la nef de l’édifice et conclut : "le soubassement a été il y a environ 5 ou 6 ans refait en brique ; ce travail a été très convenablement exécuté. Au-dessus du soubassement, sur une hauteur homogène de 1,50 m, des pierres en recherche ont remplacé celles détruites ou dégradées par la vétusté. La charpente et la couverture en tuiles sont bien entretenues". La commune d’Eaucourt-sur-Somme, qui dépend d’Épagne pour le culte, est appelée à participer au financement de la reconstruction du chœur. Le village voisin possède une église, mais il semble que cette dernière "n’a aucun titre ecclésiastique et ne peut, par conséquent, être légalement ouverte au culte" (AD Somme ; 99 O 1506). Face au refus de la municipalité d’Eaucourt-sur-Somme de financer une partie des travaux, l’administration décide de l’imposer d’office. Les travaux sont donc entrepris et la panne sablière à l’intérieur du chœur porte la date de 1858, mais le chantier n'est définitivement réceptionné qu’en 1861 (ibid.). La sacristie a vraisemblablement été reconstruite en même temps que le chœur.

De nouveaux travaux sont entrepris sur l’édifice en 1869, à la suite d’un ouragan qui aurait fortement détérioré la toiture (Mallet, 1904). Les plans pour la restauration de la nef et de la toiture sont dressés par Léopold Dingeon le 27 juin 1869. Les murs de la nef sont surélevés pour correspondre à la hauteur de ceux du chœur. Également, les tuiles de la toiture sont remplacées par de l’ardoise (AD Somme ; 99 O 1507). Les arcs en plein cintre des baies sont remplacés par des arcs brisés, similaires à ceux du nouveau chœur (ill.). Enfin, le clocher semble avoir été élargi (Mallet, 1904). L’ancien clocher, visible sur les aquarelles d’Oswald Macqueron, était posé sur la première travée de la nef, et soutenu par deux contreforts, un porche précédait le portail d’entrée. Il est reconstruit sous la forme d’un clocher-porche, couvert par un toit en pavillon. La date de 1869 est inscrite sur la panne sablière de la nef, à l’intérieur de l’église, et le nouveau clocher porte la date de 1870.

En 1870 également, un nouveau cimetière est aménagé sur le coteau d’Épagne. Même si les tombes sont conservées dans un premier temps, le terrain autour de l’église perd sa fonction de cimetière. De cet ancien cimetière, reste la chapelle funéraire de la famille Lefebvre de Wadicourt construite en 1831. Une plaque accrochée sur son mur sud porte ses armoiries. Une dalle funéraire plus ancienne (XVIe siècle) est visible à l’intérieur. Le monument à la mémoire de Boucher de Crèvecœur, père du célèbre archéologue Jacques Boucher de Perthes, a également été conservé de l'ancien cimetière, le long du mur nord de la nef. Cette sépulture, qui se situait à l'origine à Rethel, a été transférée à Épagne en 1791.

En 1890, la base du clocher est consolidée par l’architecte M. Marchand, à Abbeville (ill.) (AD Somme ; 99 O 1507). Cinq ans plus tard, quelques travaux sont de nouveau entrepris sur le clocher pour l’adapter à la nouvelle cloche (Mallet, 1904).

Lors de la Seconde Guerre mondiale, l’église ainsi que la chapelle funéraire de la famille Lefebvre de Wadicourt subissent quelques dégâts à cause des bombardements de mai 1940 et de l’explosion de munitions en juin 1946. Le devis estimatif des travaux de l'église est rédigé par l’architecte Sanson, chargé des bâtiments communaux du village. Le maître verrier Cagnart refait la verrière de la baie axiale, la rosace de la porte d’entrée et les verrières des baies de la chapelle ; il réalise également la restauration des vitraux de la fin du XIXe siècle (AD Somme ; 1272 W 417).