La chiesa è di origine medioevale, almeno dal XIII sec. assunse un ruolo importante all’interno della pieve di Appiano Gentile, essendo citata nel 1398 quale sede di un collegio di canonici, e dal XVI sec. identificata come prepositurale.
L’edificio attuale, impostato su pianta a croce latina a tre navate, deriva da interventi di ampliamento, principalmente realizzati nel XIX sec., ma già dal XVI sec., almeno, presentava una struttura a tre navate, con altare maggiore e altari laterali.
La facciata è ispirata allo stile neoclassico, preceduta nella porzione centrale da un portico su colonne ioniche sormontato da un timpano, conclusa superiormente da un secondo timpano in corrispondenza della navata centrale e da balaustre sulle navate laterali, di altezza minore.
Il portale centrale è fiancheggiato da due nicchie con statue raffiguranti i santi titolari e dai due portali laterali, sormontati da finestre semicircolari.
Sul lato destro si trova la semplice facciata della Cappella della Madonna del Rosario, in origine oratorio separato e sede della Confraternita del Santissimo Sacramento, inglobato con l’ampliamento ottocentesco.
Il campanile si imposta a sinistra del corpo della chiesa.
L’interno a tre navate con transetto presenta la navata centrale di altezza maggiore rispetto alle due navate laterali, conclusa da presbiterio, con cappelle laterali sui due lati, ed è coperto da un sistema di volte a tutto sesto con archi trasversi, poggianti su pilastri, e lunette con finestroni sulla navata centrale, a crociera sulle navate laterali, a cupola all’incrocio tra navate e transetto.
In controfacciata è presente la balconata per organo.
Le cappelle laterali nella navata sinistra comprendono il Battistero, la piccola cappella di S. Antonio da Padova e la cappella di S. Carlo; nella navata destra, la grande cappella del Sacro Cuore Immacolato di Maria, con altare in marmi policromi e coperta da cupola ottagonale, le cappelle di S. Caterina e di S. Stefano; a destra della navata laterale destra si trova la Cappella della Madonna del Rosario.
Il presbiterio ospita l’altare maggiore in marmi policromi, con la mensa distaccata durante l’adeguamento liturgico del 1975.
La decorazione interna ad affresco, realizzata a partire dal 1943 e terminata in pochi anni nonostante il periodo di guerra, è opera del pittore Umberto Marigliani di Bergamo, coadiuvato da suoi allievi.
Tra le numerose opere d’arte all’interno della chiesa, notevoli due dipinti su tela raffiguranti S. Carlo (1610) e S. Caterina con santi (XVII sec.?) nel transetto destro, nella cappella di S. Stefano un dipinto raffigurante il santo (XVII sec.).
XII – La chiesa con il titolo di S. Pietro in Gerenzano compare in una fonte del 1178, con i nomi di diaconi, chierici e canonici ad essa riferiti. Nel Liber Notitiae Sanctorum Mediolani (fine XIII-inizio XIV sec.), repertorio di chiese ed altari della Diocesi di Milano compilato da G. Da Bussero, la chiesa di S. Pietro in Gerenzano è citata tra le dipendenze della pieve di Appiano Gentile, ed aveva un collegio canonicale. La Notitiae Cleri Mediolanensis del 1398 la riporta infatti come canonica.
1579 – L’edificio è descritto negli atti della visita di Vincenzo Antonio, delegato da S. Carlo Borromeo. Secondo questa descrizione, la chiesa si presentava a tre navate, concluse da absidi semicircolari, con dimensioni di circa m. 24 x 15; vi erano il campanile e la sacrestia. L’altare maggiore, dove si celebrava ogni giorno, si trovava nella cappella maggiore, volta ad oriente, non affrescata, ma imbiancata. Vi erano l’altare di S. Caterina, con un dipinto raffigurante la Beata Vergine e Santi; l’altare di S. Zenone, a meridione, sul quale non si celebrava, e l’altare di S. Stefano, di giuspatronato della famiglia Crivelli.
1685 – Nel 1685 il cardinale Federico Borromeo, in visita pastorale a Gerenzano, negli atti di visita descrive accuratamente la chiesa, dedicata a S. Pietro e a S. Paolo, che si presentava a tre navate, ma con un aumento nel numero di altari, ora pari a sei.
1747 – Negli atti di visita del cardinale Giuseppe Pozzobonelli, è redatta una nuova descrizione accurata della chiesa, che appariva restaurata, ampliata ed estesa in lunghezza.
1818 – Un documento del 9 maggio 1818 riporta che a lato della chiesa era stato eretto, grazie alle elemosine di alcuni devoti, un piccolo oratorio, comunicante con la chiesa, in origine ad uso della confraternita del Santissimo Sacramento, ma che ora la fabbriceria della Parrocchia di Gerenzano intendeva rendere pubblico, costruendovi un altare. Questo oratorio alla fine del XIX sec. infatti è denominato Cappella della Madonna del Rosario.
1854 – L’intervento di ampliamento dell’Ing. Ignazio Corti del 1854, terminato nel 1865, comprese l’aggiunta di due campate ed il progetto di rifacimento della facciata.
1911 – Negli anni dal 1911 al 1913 la chiesa fu ulteriormente ampliata.
1943 – La decorazione pittorica degli interni iniziò nel 1943, nonostante il difficile periodo di guerra, per terminare dopo circa tre anni, ad opera del pittore Umberto Marigliani di Bergamo, coadiuvato da allievi.
1995 – Un intervento di sistemazione della copertura è effettuato verso il 1995.
2000 – Un intervento di consolidamento del campanile è effettuato verso il 2000.