Le origini della chiesa risalgono al XII secolo, epoca in cui venne edificata una pieve le cui tracce sono state rinvenute nel corso di opere di restauro del presbiterio odierno. Poco distante fu ritrovato anche un sarcofago romano di epoca imperiale, oggi esposto presso il Museo archeologico nazionale di Altino. L'attuale parrocchiale venne costruita nel 1750, e consacrata il 10 novembre 1769.
La facciata è decorata con due sculture quattrocentesche di Giovanni Buora (1445–1513), raffiguranti, probabilmente, i santi Patroni. All'interno è conservata una pregevole scultura della Madonna con Bambino del medesimo Autore. Vi sono, inoltre, numerosi affreschi di Gaspare Diziani (1689–1767) raffiguranti i santi patroni Vito e Modesto, Gesù tra i dottori del tempio, la Trasfigurazione, la Teologia e la sua opera più importante Il sacrificio di Melchisedek, oltre a diversi evangelisti e profeti.
Su un altare laterale, si trova la pregevole pala che raffigura l'Incoronazione della Vergine con santi, opera di Vittore Belliniano del 1524. Altre opere importanti sono il Battesimo di Gesù di Francesco Montemezzano (1540-1602) della scuola del Veronese e il bassorilievo della Madonna delle candelabre di Antonio Rossellino (1427-1479). All'interno della chiesa, la cappella dedicata a Santa Francesca Romana ospita una pala d'altare realizzata nel 1622 da Odoardo Fialetti (1573-1638).
La chiesa custodisce un importante organo realizzato nel 1773 da Gaetano Callido, una delle opere più preziose della organistica veneta.
Si consiglia di verificare la corrispondenza degli orari di apertura contattando direttamente la struttura.
