La costruzione della chiesa è avvenuta probabilmente su un preesistente tempio pagano dedicato alla dea Trivia, da cui il paese potrebbe trarre il suo nome. Edificata tra il 455 e il 534, è stata la Cattedrale della Diocesi di Trevico dal 1058 fino alla sua soppressione nel 1818; per questo motivo, è ancora oggi conosciuta con tale denominazione. L'impianto originario è stato ampliato e, nel corso dei secoli, ristrutturato e modificato a seguito di numerosi eventi sismici. In particolare, il terremoto del 23 novembre 1980 causò il crollo del tetto, già compromesso e ripristinato in seguito ai danni subiti tra il XVII e il XVIII secolo. Dopo anni di lavori di consolidamento e restauro, il luogo sacro riaprì al culto l'8 agosto 1998.