Bâtie dès le XIesiècle par les moines de l'abbaye Saint-Aubin d'Angers sur les bases d'un ancien sanctuaire probablement dédié à sainte Apolline, l'église subit de nombreuses transformations au fil des siècles. Son chœur, remarquablement préservé et dont la construction s'achève en 1225, est un témoignage du style gothique angevin, pour la finesse de ses voûtes dites «Plantagenêt». Agrandie au XVIesiècle par l'ajout d'un transept, l'église est en partie détruite en 1921 à la suite d'un violent incendie. La nef, fortement endommagée, n'est qu'en partie reconstruite, cédant la place à un parvis facilitant l'accès au bâtiment par la façade occidentale.
Classée aux monuments historiques depuis 1913, l'église de Luché renferme une riche collection de statues en bois, en pierre ou en terre cuite, dont certaines proviennent de l'église voisine Notre-Dame de Pringé, ainsi qu'un ensemble de vitraux réalisés par François Fialeix à la fin du XIXesiècle. La plupart de ces éléments mobiliers bénéficient eux aussi d'un classement aux monuments historiques, au titre d'objet.
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