Antica pieve vicentina, sorse accanto al castello vescovile - detto il "Castellaro" - distrutto da Ezzelino da Romano vero il 1241 assieme a quello di Malo. La chiesa è definita parrocchiale alla fine del XIII secolo.
La chiesa di San Pietro Apostolo era la primitiva chiesa di Isola Vicentina. Costruita nei pressi del castello locale (demolito da Ezzelino da Romano attorno al 1241), a partire dal XIII secolo è attestata come chiesa parrocchiale. Grazie alle testimonianze contenute in due testamenti del Quattrocento, è noto che al tempo la chiesa era una pieve e fu oggetto di alcuni restauri.
La chiesa venne riedificata più volte: la prima volta tra 1612 e 1613, la seconda venne iniziata nel 1898 con disegno e direzione dell'architetto Marchioro Gerardo di Domenico di Castelnovo. Il 15 ottobre dello stesso anno ebbe luogo la solenne cerimonia di posa della prima pietra.
Il 3 gennaio - alla morte di Don Graziani - il coro, la navata fino al principio delle porte laterali e l'oratorio erano al coperto. Nel 1906, Don GioVanni Battista Polacco si occupò della costruzione della sacrestia sopra al terreno precedentemente ceduto dalla famiglia Roi.
Alla fine del 1912 la chiesa era tutta al coperto e l'architetto Marchioro si dedicò ai lavori della facciata. Nel 1914 fu data la tinta alla facciata stessa dal pittore Attilio Bardin di Este, che dipinse anche il coro, l'oratorio e la sacrestia. Nel dicembre del 1914 la chiesa venne aperta al culto ma senza solennità, essendo scoppiata nel frattempo la Grande Guerra.
Nel 1923, il figlio di Gerardo, Domenico Marchioro, lavorò al soffitto della chiesa, probabilmente utilizzando i progetti paterni riproducenti lo spaccato trasversale per la costruzione del soffitto.