Au VIème siècle, l'abbé de Saint-Oyand envoie des groupes de moines s'établir dans le Grandvaux, ils y fondent le prieuré du Lac de l’Abbaye sur une petite presqu'île, il est placé sous l'invocation de Notre-Dame. A la révolution, le prieuré disparaît alors avec l'abbaye de Saint-Claude et est vendu comme bien national. L'occupation du monastère cesse et l'église devient le cœur d'une vaste paroisse, elle est reconstruite au XVIIème siècle après la guerre de dix ans et achevée au XVIIIème siècle. Située sur la commune de Grande-Rivière, elle constitue le seul vestige important de l'ancienne abbaye du Grandvaux. Le choeur est reconstruit en 1645 suite à un incendie et le clocher est reconstruit en 1729.En 1881 un orgue est installé. L'église a été restaurée en 1974. Elle a été inscrite en 2009 sur la liste supplémentaire des monuments historiques.