Si une église existe probablement à Villebramar dès le haut Moyen Age, d'après la dédicace de la paroisse à saint Saturnin de Toulouse, elle n'est mentionnée pour la première fois qu'au 13e siècle ; sous l'Ancien Régime, elle est une dépendance du prieuré de Sainte-Livrade. L'édifice actuel n'est pas antérieur à la fin du Moyen Age : le portail occidental notamment, de tradition gothique, paraît dater du 15e siècle. Les murs de la nef et du chevet, de même que ceux de l'ancienne sacristie attenante à une chapelle au nord, appartiennent quant à eux à une campagne de reconstruction du 16e siècle ; le choeur et une travée de nef étaient voûtés, d'après les colonnes et les départs de nervure qui subsistent. Une porte en arc brisé et les anciennes fenêtres dans le mur sud, ainsi qu'un arc surbaissé au nord, ont été murés à une date indéterminée. De grosses réparations sont mentionnées en 1845, par l'architecte Delbrel de Villeneuve-sur-Lot, et Jean Fauché, charpentier à Saint-Etienne-de-Fougères ; de cette campagne datent probablement les contreforts de la nef. La nouvelle sacristie au sud est édifiée en 1880. La façade occidentale et le clocher-mur sont restaurés en 1887, sur les devis de l'architecte d'arrondissement Adolphe Gille par l'entrepreneur Pourcharesse, de Tombeboeuf ; de nouveaux travaux sont mentionnés en 1921.