Pour remplacer l'église paroissiale Notre-Dame, implantée sur le rocher dominant le bourg et tombée en ruine dès la fin du 18e siècle, cette église fut édifiée en 1808 au pied du village de Colonzelle. Aidés des habitants, les maçons remploient dans la construction des pierres de taille et des matériaux provenant des ruines de Notre-Dame ; le choeur et les murs sont bâtis en pierre, la toiture de la nef repose sur un voligeage jointif. La nouvelle église, bénie le 1er août 1809, est placée sous le vocable de Saint-Pierre, premier patron de la paroisse. L'église, érigée en succursale en 1820, est paroissiale en 1823. En 1833, Jaume et Chaudet, maçons, refont la voûte du choeur, et en 1839 la nef reçoit une voûte en brique (Angelo, plâtrier). En 1855, à l'instigation du curé Etienne Guinand, la fabrique décide d'agrandir l'église. Grâce à la donation d'une parcelle par Jean Juvin, l'église est prolongée d'une travée à l'ouest, dotée d'une façade à mur-pignon horizontal et d'un clocher, élevé contre son élévation nord entre juillet et fin novembre 1856 ; la nef est couverte d'une nouvelle voûte, l'ancienne s'étant écroulée lors des travaux. Ces transformations, dues à Ferdinand Barthélemy, architecte à Grillon, sont réalisées par Pierre Auchard, entrepreneur à Valréas, aidé de trois maçons, dont Pierre Verchier de Colonzelle. Dans la chaîne d'angle nord-ouest du clocher est remployée une pierre portant une date et des initiales gravées : 1690 IBB (provenant de l'ancienne église ?). Des travaux de réparations sont effectués en 1872 (choeur, base des murs extérieurs) et 1874 (toiture et clocher). Une importante campagne de restauration, portant sur la façade et les voûtes des deux premières travées est réalisée en 1933, durant l'exercice de l'abbé Béchet, et en 1945, à l'initiative de J. Gitareu, curé de Colonzelle (inscriptions commémoratives gravées sur plaques de marbre), la sacristie est reconstruite par Verchier, maçon à Chamaret.