Wągrowiec położony w dolinie rzeki Wełny, a jednocześnie w pobliżu głównej drogi wiodącej z Poznania przez Skoki i Łęgowo na Pomorze Gdańskie, rozwinął się z przedkolacyjnej osady „Prostorzecze” należącej do Parafii w Łęgowie. Najwcześniejsze źródło wymieniające „ecclesiam parochialem in oppido Wangrovecz” oraz plebana Piotra pochodzi z 22 grudnia 1381 roku, kiedy opat Ewerard erygował i uposażał wągrowiecką farę. Już od roku 1319 Łęgowo wraz z przynależnymi doń działami, a więc i z osadą Prostorzecze, było własnością zakonu cystersów w Łeknie. Parafia w Wągrowcu, obejmująca także wsie: Łaziska, Ochodza i Bartodzieje, przed wystawieniem dokumentu określającego uposażenie parafii oraz powinności mieszczan wobec kościoła z 1381 roku, już posiadała kościół murowany wielkości prawdopodobnie dzisiejszego prezbiterium. Ukazały to ostatnie badania archeologiczne wykonane w 2012 r. Odkryto również w części południowej prezbiterium fragmenty fundamentów budowli drewnianej, prawdopodobnie pierwszego kościoła z pierwszej lub z połowy XIV w.
Istnienie kościoła murowanego przed rokiem 1381 potwierdza przywilej opata wągrowieckiego Jana II, wydany w 1498 roku, który ponownie zatwierdzał prawa i obowiązki mieszkańców miasta, z dokumentu wydanego przeszło sto lat temu:” …incolis oppidi nostri Wągrowiec, ante ultra centrumannos locati…”.
W roku 1393 Władysław Jagiełło w uznaniu zasług opata, a także w celu stworzenia lepszych warunków dla rozwoju miasta, wydał przywilej organizowania targów na dzień św. Jakuba Ap. – „forum annuale die Santi Jacobi…”
Pomimo przyznania określonych praw parafii i plebanom, co jakiś czas powstawały spory między proboszczami a opatami, którzy dążyli do ograniczenia tych przywilejów. Znany jest spór między proboszczem Maciejem Gołąbkiem a opatem Adolfem o prawo do „wolnego wyrąbu drzewa” w lasach klasztornych. Na skutek wyroku sądu polubownego w konsystorzu gnieźnieńskim w roku 1429 lub 1439, opat Adolf oraz przeor klasztoru, Henryk transumowali dokument opata Ewerarda”. Potwierdzając całą fundację nadają nadto plebanom plac leżący pomiędzy plebanią a mieszkaniem rybaka plebańskiego… oraz dozwalają cięcia drzewa z lasu, w którym mieszczanie wągrowieccy wolny wyręb posiadają”.
Kolejne zatwierdzenie przywilejów nadanych miastu przez opata Ewerarda miało miejsce w roku 1498 na mocy cytowanego już dokumentu opata Jana II. Proboszczem wówczas był Paweł z Łobżenicy, wzmiankowany także w dziele Jana Łaskiego. Sporządzony z inicjatywy Prymasa Polski Jana Łaskiego w latach 1512-1523 wykaz beneficjów kościelnych po raz pierwszy wymienił wezwanie fary wągrowieckiej: „…ecclesia parochialis, tituli Jacobi apostoli, de iure patronatu et praesentandi monasteri In ibidem, videlicet abbatis cum conventu”.
Wymieniona tu świątynia była już zapewne budowlą dość nową, ponieważ pierwotna powstała w XIV wieku i w pewnym momencie okazała się za mała. Nie jest znany ów moment, w którym przystąpiono do budowy nowego kościoła. Pierwotny czternastowieczny kościół był prawdopodobnie drewniany.
Częste zapisy testamentowe do kasy budowy pochodzą z lat 50- tych XVI wieku, co sprawiło, że Hockenbeck wysunął przypuszczenie, iż w 1552 r. rozpoczęto budowę obecnego kościoła.
W roku 1556 burmistrz Grzegorz oraz radni miasta dokonali ostatecznego rozliczenia z mistrzem murarskim Piotrem z Szamotuł za postawienie murów zewnętrznych kościoła. Zasadnicze różnice w strukturze murów prezbiterium i naw świadczą o tym, że pracujący na zlecenie rady miejskiej mistrz Piotr z Szamotuł w 1556r. ukończył etap stawiania murów zewnętrznych korpusu nawowego. Budowa ścian zewnętrznych musiała trwać kilka sezonów, skoro w 1552 r. malarz Albertus zostawił swój podpis na elewacji frontowej nad portalem, przy którym zapewne pracował.
Zgodnie z przyjętym od XIV w. schematem budowlanym wzniesione ściany korpusu nawowego stanowiły pierwszy etap realizacji kościoła halowego. W następnej kolejności stawiano filary międzynawowe i zasklepiano nawy boczne. Znane przekazy źródłowe, wyraźnie datują sklepienie na koniec XVI w. Pierwotna koncepcja przewidywała zapewne przykrycie korpusu stropem analogicznym jak w prezbiterium. Z pewnym prawdopodobieństwem można przyjąć, że korpus ukończono przed 1565r.Taka data widnieje na polichromowanych drzwiach cechowych szafy w północnej ścianie wnętrza i wyraźnie świadczy o zagospodarowaniu kościoła.
W roku 1560 ławnicy miejscy ofiarę Anny Kolaczyny złożyli „ad thesaurum seu testudinem in ecclesia parochiali”. Można więc wnioskować, że pieniądze schowali do skarbca przy zakrystii, która już musiała istnieć, ewentualnie do schowka za kaplicą, która również musiała już istnieć.
Na początku lat 70. W legacjach na rzecz kościoła zaznaczył się wzrost spowodowany w znacznym stopniu zarazą, która nawiedziła miasto w 1572 r. i pociągnęła za sobą liczne ofiary. Wojciech Wcisło, radny miejski w 1572 roku zapisał „pięćdziesiąt grzywien gotowych pieniędzy na kościół na ołtarz wielki”. Józef Sukiennik podarował pięć grzywien „na obraz do fary”. Środkowy obraz ołtarza św. Walentego datowany był podobno na 1575r.
Podana przez Korytkowskiego w 1880r. w „Liber beneficiorum” Łaskiego, data konsekracji w roku 1575, przyjęta przez niemal wszystkich autorów późniejszych publikacji okazała się całkowicie niepewna, powstała na skutek pomyłki autora. Korytkowski w swej pracy o prałatach i kanonikach katedry gnieźnieńskiej w 1883 roku, stwierdził, że sufragan i kanonik Stanisław Falęcki 6 marca 1570 r. poświęcił kościół parafialny w Wągrowcu p.w. N. Maryi Panny i Wszystkich Świętych wraz z cmentarzem. W późniejszej swej pracy dotyczącej kościołów archidiecezji gnieźnieńskiej i poznańskiej, nie zamieścił daty konsekracji kościoła, przypuszczalnie dlatego, że z orientował się, iż jest to informacja niejasna. Gdyby rzeczywiście w 1570 r. konsekrował kościół parafialny w Wągrowcu, to mógłby nim być kościół św. Jakuba, ale pomyłka mogła dotyczyć również nazwy miejscowości. Być może, dlatego też żaden z wizytatorów kościoła w wieku XVII i XVIII, nie podaje daty konsekracji. (…)
W roku 1581 Grzegorz Postrzygaczyk wystawił legat „pro formice et struktura templi Parochialis”, natomiast mieszczanin Niedźwiedź zapisał kwotę „pro fabrica testudinis Ecclae Parochialis. Katarzyna Klekalina w 1584r. zapisała „na poprawę kościoła farskiego wągrowieckiego trzydzieści grzywien, na ornat (…) 12 grzywien”. Dwa lata później mieszczka Jadwiga Nohylka kazała sprzedać swój ogród, a pieniądze uzyskane ze sprzedaży „oddała na poprawę kościoła farskiego wągrowieckiego”, co w księdze miejskiej zostało zakwalifikowane jako legat. Wydaje się, że cytowane nadania mogą się odnosić do potrzeby budowy sklepień w całym wnętrzu kościoła. Wmurowana w ścianę tuż pod sklepieniem nawy południowej tablica z inskrypcją „Anno Domini 1587”, informuje o założeniu sklepień w nawach bocznych i być może przyległej kaplicy. (…)
W roku 1594 odnotowano: „Tego roku kościół farski wągrowiecki sklepiono między filarami w pochrządku, od którego sklepienia dalyzmy murarzowi Bartoszewi z Poznania zł. trzysta rachując po groszy 30 i piwa beczek 15 y cieśli od robienia stolca zł. 50”. W następnym roku: „Tego roku kościół farecki wągrowiecki sklepiono nad wielkim ołtarzem, od którego sklepienia dalyzmy murarzewi Batoszewi zł. 200 y piwa beczek 12 y cieśli od robienia stolca do sklepienia zł. 30”. Są to najbardziej precyzyjne przekazy źródłowe, jakimi dysponujemy w odniesieniu do budowy wągrowieckiego kościoła. Wiadomo, że murarz Bartosz z Poznania jest twórcą istniejących w nawie głównej i w prezbiterium sklepień gwiaździstych, które zakładał w ciągu dwóch lat - w 1594 i 1595 r. Wprawdzie w 1596 r. Wawrzyniec Wawrzynek, mieszkaniec szpitala (…) zapisał do kasy kościelnej 14 marek na sklepienie kościoła, ale być może chodziło tu o polichromię lub w ogóle o koszty poniesione w związku z budową sklepień. Jednocześnie ten sam testament uwzględniał kwotę na ogrodzenie przy kościelne (…) i przy cmentarzu.
Montaż sklepień nad nawą i prezbiterium zakończył budowę wągrowieckiej fary. Późniejsze prace budowlane miały charakter uzupełniających i nie zmieniły zasadniczej późnogotyckiej bryły. Z końcem wieku XVI urwały się wiadomości o wpływach do kasy kościelnej, zaczęły natomiast wzrastać fundacje altarii, znane z protokołów wizytacyjnych.
Najstarsza wizytacja kanoniczna, odbyta w 1608r., kiedy proboszczem był Bartłomiej Grabów z Panigrodza, określa wągrowiecki kościół jako „ex lateribus coctis magnifice et eleganter extructa”, wymienia ceglaną zakrystię, oddzielnie stojącą dzwonnicę z trzema dzwonami, cmentarz, wygodny „domus plebanalis”, zbudowany „moderno” przez plebana, mieszkanie wikariusza, szkołę oraz szpital.
Wnętrze kościoła wyposażone było w pięć ołtarzy i grupę... ukrzyżowania na belce tęczowej. Ilość ołtarzy nie zmieniła się jeszcze w 1640 r., ale po wizytacji, tego samego roku powstała fundacja na rzecz ołtarza Matki Boskiej Częstochowskiej.
Lata 1655 i 1656 były wyjątkowo niekorzystne dla miasta i parafii. W mieście stacjonowały wojska szwedzkie, a na farę i klasztor nałożono znaczną kontrybucję, co zmusiło ówczesnego proboszcza, Mikołaja Puzarowskiego, do zastawienia wszystkich sreber kościelnych.
Podczas wizytacji w 1698 r. istniało w kościele już czternaście ołtarzy, a wśród nich zapewne ołtarz św. Antoniego w kaplicy nad zakrystią. Z kolejnej wizytacji, z 1712 r. dowiadujemy się, że przed głównym wejściem istniał portyk (…), który wymagał naprawy podobnie jak dach, posadzka czy drewniana dzwonnica.
Okres zarządzania parafią przez ks. Macieja Groblińskiego (1705- 1744), dziekana łeknieńskiego, przebiegał głównie na sporach między nim jako proboszczem a opatem klasztoru, które wynikały ze stałych dążeń opatów do całkowitego podporządkowania sobie probostwa oraz niechęci do prezentowania na probostwo farne księży świeckich. Sytuację pogorszyło z pewnością porozumienie króla Augusta III z papieżem Klemensem XII z 1739 r., na mocy którego przeprowadzono rozdział majątku klasztornego od opackiego. (…)
Pomyślnym dla parafii i kościoła okazał się okres, kiedy proboszczem był ks. Jakub z Drewnowa Lipski (1750-1802), dziekan łekneński, kanonik łęczycki i poznański. W 1782 r. J. Dorpowski stwierdził, że miasto Wągrowiec, położone w powiecie kcyńskim wraz z parafią należało do opata komendataryjnego. Kościół, którego wymiary podał w łokciach (70x80), opisał jako „murowany na wschód słońcu dawną formą wystawiony od kogo y kiedy nie wiadomo (…), konsekrowany, lecz przez kogo nie wiadomo, znaki tylko niektóre w ścianie dość są widoczne. W tym stosunkowo dokładnym opisie podaje dalej: „w zakrystii jest skarbiec murowany z drzwiami żelaznymi i z okienkiem małym i kratą żelazną, nad skarbcem i zakrystią jest kaplica św. Antoniego z posadzką i sufitem z tarcic, z tej wychodzi chórek na kościół, do kaplicy zaś są schody z poręczami kosztem teraźniejszego ks. proboszcza sprawione.” Jest to najdokładniejszy opis rozwiązania tej części kościoła, która przebudowana została, jak podał Kohte, w początku lat dziewięćdziesiątych dziewiętnastego wieku.
Proboszcz ks. Jakub Lipski, wywodzący się z Lewkowskiej linii rodu, charakteryzował się szczególną troską o stan kościoła. Cytowany tu wizytator Dorpowski napisał m.in. „...ze starannością i nakładem” sześć ołtarzy „wystawił, malował i po części wyzłacał”. Na mensie ołtarza św. Anny znajduje się przy dacie 1760 herb Grabie oraz inicjały „X, J.L.P.W.”, odnoszące się do proboszcza Lipskiego. Jeszcze za jego życia, w czerwcu 1793r. na skutek drugiego rozbioru Polski, Wągrowiec przeszedł pod panowanie pruskie, miasto przestało być własnością opatów, a stało się miastem królewskim, prawo patronatu nad farą przejął król. W 1797 r. upaństwowiono ziemski majątek klasztoru, a na przełomie 1835 i 1836 roku przeprowadzono całkowitą kasatę klasztoru.
O historii kościoła w wieku XIX wiadomo bardzo niewiele. W 1810 roku proboszcz ks. Jan Cieślicki kazał naprawiać organy, którymi rok później zachwycał się wizytator F. Tański, zaznaczając jednak, że na ten cel sprzedano część sreber z wyposażenia kościoła. W 1847r., kiedy proboszczem był ks. J. Żołądkiewicz, została wybudowana obecna dzwonnica.
W latach 1865 i 1868, za czasów ks. Macieja Bukowieckiego, przeprowadzono restaurację kościoła, która obejmowała m.in. malowanie ścian i sklepień oraz wymianę posadzki. O przebudowie zakrystii w końcu XIX wieku, jak już wspomniano, wiadomo z relacji Kohtego.
Szeroki zakres miały prace prowadzone w latach 1905 – 1911 pod nadzorem prof. Kutschmanna z Berlina. Remontami objęto ściany zewnętrzne, dach, posadzkę, okna oraz portale, przy których dostawiono nowe przedsionki. We wnętrzu postawiono nową emporę muzyczną, zachowując pewne elementy starej barokowej, odrestaurowano 9 ołtarzy, odmalowano wnętrze, odkrywając jednocześnie polichromię w kaplicy Matki Boskiej Różańcowej, którą konserwowano i rekonstruowano.
Jak wynika z fragmentarycznych materiałów archiwalnych, przechowywanych w zbiorach Wojewódzkiego Konserwatora Zabytków w Poznaniu, wągrowiecką farę uznano za zabytek w 1933r. Dwa lata później konserwator Dalbor zwrócił się do prof. Rutkowskiego, kierownika Państwowej Pracowni Konserwatorskiej w Warszawie z prośbą o wyznaczenie terminu przyjęcia głównego ołtarza do konserwacji. Ołtarz jego zdaniem był zniszczony. Na tylnej ścianie jednego spośród jego 7 obrazów czytelne było malowidło figuralne przedstawiające Mękę Pańską. Z zachowanej korespondencji nie wynika czy ołtarz został przekazany do Warszawy. W roku 1938 Dalbor zatwierdził projekt odnowienia wnętrza kościoła, przedstawiony przez artystę malarza z Poznania – Stanisława Wróblewskiego. Ściany miały być utrzymane w ciepłej, piaskowej tonacji, „z odsadzeniem żeber koloru ceglastego”. Wróblewski przedstawił także kosztorys na konserwację 8 ołtarzy.
Podczas drugiej wojny światowej kościół nie uległ poważniejszym zniszczeniom. W okresie powojennym prowadzone były prace konserwatorskie, mianowicie w 1947r. przy ołtarzu głównym, a w 1950 roku przy polichromii w kaplicy. W roku 1968 zostało odnowione wnętrze. W 1973 roku przeprowadzono remont elewacji, który obejmował naprawę i uzupełnienie tynków. Prace nadzorował inżynier architekt Aleksander Holas. W styczniu 2004 roku przeprowadzono kapitalny remont dzwonnicy. Wzmocniono fundamenty oraz, w związku ze znaczną destrukcją drewna, wymieniono odeskowanie dzwonnicy łącznie z dachem, elementy konstrukcji ścian i częściowo konstrukcję nośną dzwonów. Zdemontowano stary dzwon z 1661 roku, który obecnie stoi na cokole przy dzwonnicy. Wraz z remontem dzwonnicy zainstalowano trzy nowe dzwony odlane przez ludwisarnię Zbigniewa Felczyńskiego z Taciszewa:
- Św. Jakub Ap. – waga 700 kg., ton „G” - fundacja parafii
- Ave Maria – waga 420 kg., ton „Ais” - fundacja Rodziny Engelbrecht z Ochodzy
- Św. Walenty – waga 220 kg., „D” – fundacja Ewy i Zbigniewa Smolińskich.
Dzwony poświęcił Ks. Arcybiskup Metropolita Gnieźnieński Henryk Muszyński dnia 28 października 2003r. Po wykonaniu kapitalnego remontu całej dzwonnicy poświęcenia dzwonnicy dokonał również Ks. Abp. H. Muszyński w Uroczystość Niepokalanego Poczęcia N. M.P. dnia 8 grudnia 2004r.
Pod kierownictwem konserwatora Piotra Dybalskiego w 2004 roku zakończono prace konserwatorskie polichromii w kaplicy Matki Bożej Różańcowej.
W związku ze znacznym zniszczeniem opierzenia dachowego kościoła i dachu nad kruchtą zachodnią, w roku 2007 wykonano remont kapitalny całej ściany zachodniej kościoła wraz z kruchtą. Prace wykonała firma budowlana pana Zbigniewa Smolińskiego z Wągrowca.
Przy znacznym współudziale Ministerstwa Kultury od września 2008 roku przeprowadzono remont więźby dachowej kościoła na części prezbiterialnej wraz z wymianą dachówki mnich-mniszka. Prace wykonywała firma Józefa Paczki z Nowego Targu. W roku 2009, również przy współudziale Ministerstwa Kultury, wykonano dalszy remont dachu nad nawą główną i nad nawami bocznymi. Prace remontowe dachu i więźby dachowej przeprowadziła firma konserwatorsko-budowlana „ORLIKON” z Poznania.
W 2011r. w związku z prowadzoną konserwacją ołtarza głównego, którą zakończono w listopadzie oraz z przygotowaniem prezbiterium do wymiany posadzki, przeprowadzono badania archeologiczne prowadzone przez pana doktora Artura Różańskiego. W trakcie sondażowych badań odkryto pozostałości cmentarza w typie przykościelnym starszego od istniejącego dziś kościoła. Tego typu cmentarze istniały zawsze przy funkcjonujących świątyniach. W czasie prowadzonych badań uchwycono również fragmenty ławy fundamentowej złożonej z luźno ułożonych otoczaków, prawdopodobnie kościoła drewnianego z czasów piastowskich. Odkryto również fundament kamienny drugiego kościoła z XV w., na którym w znacznej części pobudowane jest prezbiterium dzisiejszej świątyni. Prace remontowo-konserwatorskie w prezbiterium zakończono w grudniu 2013r. Po otrzymaniu pozwolenia konserwatorskiego i po przeprowadzeniu badań ścian kościoła (nawy głównej i bocznych) w lutym 2015r. wykonano kapitalny remont wnętrza kościoła. Prace wykonała firma „ORLIKON” z Poznania.