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Sob a invocação de Nossa Senhora da Assunção, padroeira da vila, data do início do século XI, constituindo-se numa das igrejas mais antigas do arquipélago. É largamente referida por Gaspar Frutuoso e, modernamente, a sua história encontra-se em trabalho do Dr. Manuel Monteiro Velho Arruda. Foi cabeça da Comenda de Nossa Senhora da Assunção.
Foram seus benfeitores João Tomé, o "Amo" e o Ouvidor Rui Fernandes, escudeiros do capitão do donatário e vereadores da municipalidade, nomeados por Gaspar Frutuoso como "lavradores e homens principais da terra". As suas obras foram iniciadas em 1439, a cargo do pedreiro Estevão Ponte e do carpinteiro João Roiz (Rodrigues). Frutuoso informa que o primeiro arrematou a obra por trezentos mil-réis, e Roiz, de Vila Franca do Campo, terá recebido "de noventa a cem mil-réis". Primitivamente a igreja só dispunha de uma porta no frontispício. No meado do século XVI já possuía sete confrarias. Frutuoso assim a descreveu:
"A igreja principal é da invocação da Assunção de Nossa Senhora (por se achar no mesmo dia a Ilha), de naves, com quatro pilares em vão, e muito bem assembrada, com um Altar do apóstolo São Matias, que é o padroeiro de toda a Ilha, da banda do evangelho, e outro de Nossa Senhora do Rosário, da parte da epístola. Tem também duas capelas, uma da banda do sul, que mandou fazer Duarte Nunes Velho, com altar de Jesus; a outra, de Rui Fernandes de Alpoim, com o altar de Santa Catarina.".
Por determinação de Filipe II de Portugal, o exclusivo do púlpito desta igreja foi dado aos franciscanos da vila. O pregador do Convento da Igreja de Nossa Senhora da Vitória tinha a obrigação de fazer 24 sermões por ano naquele púlpito, recebendo, por isso, três moios de trigo e 10$000 réis em espécie. O corpo eclesiástico de que dispunha era muito numeroso, recebendo bons proventos no século XVIII.
A igreja foi profanada e destruída por corsários franceses  (agosto de 1576) e ingleses (1599), tendo sido incendiada por piratas da Barbária em 1616. Nesta última terá servido como mesquita. Foi reparada pela Câmara Municipal em 1630, mas faltaram, à época, recursos para a telha. Após vários apelos ao soberano, apenas em 1659 um pequeno auxílio foi conseguido. A imagem da Virgem foi devolvida ao seu nicho, ao centro do altar-mor em 1674, por iniciativa do então bispo da Diocese de Angra, D. Lourenço de Castro.

Encontra-se referida por MONTE ALVERNE (1986), possuindo à época (c. 1695) um vigário, um cura, um tesoureiro, um organista e quatro beneficiados.
As reparações promovidas no século XVIII e no século XX foram efetuadas à custa da população e das confrarias. O altar das Almas goza do privilégio de indulgência para o sacerdote que oficiar missas dos fiéis defuntos, com isenção das penas do Purgatório, segundo Breve do Papa Pio VI datado de 11 de março de1784.
Em 6 de outubro de 1832, um novo incêndio trouxe a destruição da igreja e a reconstrução foi iniciada no ano seguinte (1833) por iniciativa do padre António Calisto (agraciado com o hábito da Ordem de Cristo), às expensas dos paroquianos, conforme inscrição epigráfica a meio da parede da nave sul.
A torre foi alteada em cinco metros para a instalação de relógio, cuja inauguração se deu a 9 de junho de 1946.