Campanile romanico

L'edificazione della chiesa avvenne presumibilmente verso la fine del X secolo, mentre l'alto campanile, che mostra una maggiore cura nella lavorazione e nell'assemblaggio dei conci in pietra e una maggior raffinatezza dell'ornato, deve essere datato almeno a qualche decennio più tardi. Stante la sapiente tecnica costruttiva che si osserva in tutte le parti antiche dell'edificio, si può supporre che la sua realizzazione abbia visto impegnati quei Maestri comacini che improntarono con la loro opera la cifra stilistica del romanico lombardo

La prima testimonianza storica della chiesa è contenuta in un documento del 1289, ove risulta dedicata ai santi Fabiano e Sebastiano, santi invocati come protettori contro le pestilenze degli uomini e degli animali. Solo dalla metà del XIV secolo essa risulta essere dedicata a san Bartolomeo (che è il santo patrono della città di Villadossola)

Nacque come chiesa a navata unica terminante con un'abside semicircolare, con la canonica orientazione dell'abside ad est e della facciata ad ovest; ha poi subito nel tempo numerose variazioni per rispondere alle nuove esigenze liturgiche.
Nel corso del Cinquecento essa venne ampliata con l'abbattimento dei muri perimetrali e fu trasformata in chiesa a tre navate. L'antica navata unica – ora navata centrale - fu allungata di 4,50 metri (come chiaramente si evince osservando la planimetria della chiesa); su di essa fu realizzata una copertura con volte a botte. Venne poi costruita la sacrestia e ricavata una porta laterale sulla parete meridionale in prossimità della facciata (porta che vediamo oggi sormontata da portichetto con due colonnine)