Cette église a connu une histoire mouvementée. Bâtie à l’emplacement d’une chapelle du XVIIe siècle, elle a été ravagée par des incendies à maintes reprises puis reconstruite.
Suite à un premier incendie qui détruit la ville et la chapelle en 1407, une nouvelle église est construite. Mais quelques années plus tard, lors des guerres de Bourgogne, l'église est une seconde fois la proie des flammes. Sa reconstruction va durer jusqu'en 1525. En 1554, après une longue période de dissensions religieuses, le protestantisme s’impose comme religion de la majorité des habitants. Guillaume Farel et Pierre Viret, natif d'Orbe, viennent alors y prêcher.
En 1688, d'importants travaux sont interrompus par un troisième incendie. Berne et Fribourg participent alors à sa reconstruction. Aujourd’hui, l'église d'Orbe présente malgré tout une unité de style harmonieuse.
