Venne eretta intorno al XI secolo con il titolo di San Matteo Apostolo, probabilmente con gli auspici della famiglia Boldù.

Subì un incendio e fu rifabbricata in più occasioni, nel 1105 e nel 1168 assumendo il nuovo titolo di San Samuele Profeta.

Gli ultimi importanti interventi architettonici si attuarono al principio del Quattrocento quando si configurò la fabbrica attuale a tre navate, pervenutaci però nella conformazione data dai cantieri avviati nel 1683, con le arcate a tutto sesto rette da colonne di marmo greco.

Dell’età medievale sopravvivino il porticato tamponato in facciata, sovrastato da una loggia, l’abside gotica affrescata ma soprattutto il magnifico campanile coperto da un cuspide piramidale, riconducibile alla chiesa del 1168.

Venne consacrata il 16 luglio non si sa di quale anno. Fu parrocchiale collegiata sino al 1807, poi divenne succursale di San Vitale. Nel 1810 fu dichiarata rettoriale della parrocchia di Santo Stefano. Nel 1951 si effettuò un notevole restauro su iniziativa del Centro Internazionale delle Arti e del Costume.

Nella chiesa di conservano le reliquie di San Valentino e l’icona veneratissima della Madonna delle Grazie, trasportata da Costantinopoli nel 1541 e conservata sino al 1810 nella chiesa dei Santi Rocco e Margherita, ora parte del Patronato “Carlo Acutis”.