Nelle “Croniche di Acquapendente” Pietro Paolo Biondi, storico locale, cita S. Vittoria come la più importante delle sei chiese curate (le altre sono S. Lorenzo, S. Giovanni, S. Pietro, S. Angelo, S. Sepolcro). Intorno all’antica pieve di S. Vittoria si sviluppò Arisa, il primo nucleo abitativo della città. Nel 1588 Acquapendente apparteneva alla diocesi di Orvieto e S. Vittoria aveva il titolo di chiesa priorale che tenne fino a quando, nel 1649, la chiesa del S. Sepolcro venne elevata a Cattedrale e dichiarata capoluogo di diocesi.
Nell’abside è custodita la statua lignea della Madonna del Fiore opera di Giovanni Bulgarini di Piancastagnaio (1751).
La forma architettonica attuale si deve alle ristrutturazioni attuate nell’800 dal Meluzzi.