Non si conosce l'epoca certa della sua fondazione, il documento più antico che menziona la chiesa è del 1º agosto 880 e tratta di un placito in cui Baterico visconte astense nel periodo dei Supponidi accenna ad alcune proprietà della chiesa.

 

In un altro placito del 940 la chiesa diventata parrocchia all'inizio del secolo, era "extra muros", cioè fuori dal concentrico cittadino in quanto utilizzata come chiesa cimiteriale. Dopo le incursioni dei barbari nel IX e X secolo il corpo di san Secondo venne traslato presso la cattedrale all'interno della città. Non vi sono documenti certi di questo spostamento, ma in alcuni documenti dell'880, la cattedrale viene nominata come "Santa Maria Assunta e San Secondo".

 

Secondo l'Incisa, la traslazione avvenne sotto l'episcopato di Bruningo, anche se non vi sono documenti certi della cosa; è sicuramente grazie a questo vescovo, vissuto nel X secolo, che si procedette ai primi lavori di ampliamento della chiesa, trasformando così la fabbrica nel terzo polo nevralgico della città, insieme alla residenza fortificata vescovile, il Castelvecchio e la Cattedrale di Santa Maria Assunta.

 

Fin dall'XI secolo, la Collegiata del Santo risulta in primo piano nella politica astigiana, in questo senso, nessun potere vescovile riuscì a privarla di autonomia, diventando nei secoli il crogiuolo delle forze ed aspirazioni del comune, ma anche un'importante area di scambi e di attività economiche, tale da valerle il titolo di San Secondo "de mercato".

 

Il progressivo disinteresse dei vescovi alle vicende cittadine, fecero sì che i principali avvenimenti politici e commerciali della città avvenissero nella chiesa o nelle sue immediate vicinanze.

 

Nel 1256 il capitolo dei Canonici di San Secondo decretò l'inizio della costruzione della chiesa attuale. Rimase della vecchia costruzione solo l'imponente campanile romanico.

I lavori proseguirono con alterne vicende per tutto il secolo, fino alla seconda metà del Trecento, appoggiati dai papi Alessandro IV, Niccolò III, Clemente VI, Eugenio IV.

 

Nel 1440, la chiesa fu ampliata con l'ultima campata prospiciente la piazza e la facciata fu terminata nel 1462.

 

Non è in alcun modo ricostruibile l'impianto pre-romanico della chiesa, salvo la presenza della cripta; la parte più antica risale al VI / VII secolo, costituita da quattro colonnine sormontate da capitelli ad imitazione corinzia a doppio ordine di foglie. Due muri laterali e due cancellate in ferro battuto delimitano la "cella confessionis", all'interno della quale è presente il reliquiario cinquecentesco, in argento, contenente le ossa del martire astigiano.

 

Secondo un processo tipicamente altomedievale, la presenza di reliquie in una chiesa aumentava o spostava il polo di attrattiva politico, demografico, commerciale, vicino alla stessa chiesa; si pensa che questo abbia contribuito a determinare l'insediamento della corte ducale longobarda, di cui si fa cenno in un documento del 940.

 

La chiesa ha pianta longitudinale, suddivisa in tre navate irregolari, di cui la centrale è la maggiore. La navata centrale termina con un'abside pentagonale. La navata sinistra termina con un'abside piatta, mentre la destra è circolare. La facciata, con la tipica impostazione romanica a capanna suddivisa in tre parti, presenta al centro un rosone in laterizio con elementi rinascimentali. Le porte laterali sono cinquecentesche, il portone centrale è settecentesco.