Data la vastità del territorio che ricadeva sotto la giurisdizione di San Pietro e la difficoltà degli spostamenti, già dal V secolo era iniziato il processo di fondazione delle Pievi, che porterà progressivamente alla nascita delle parrocchie. In epoca altomedievale fu edificata una basilica paleocristiana sul sedime dell'attuale Pieve di San Pietro. Tracce di questo edificio sono state rinvenute durante i lavori di restauro post terremoto 1976. La struttura della basillica originaria era semplice: aula rettangolare con abside semicircolare, portico, piccola sagrestia sul lato sud. La pianta dell'abside originaria è riprodotta con contorno in lamina di ottone sull'attuale pavimento della Pieve.
1312/00/00 - 1312/00/00
Nel 1312 il Preposito Manno Capponi dispose la trasformazione architettonica dell'edificio sacro. La chiesa originaria fu ampliata, l'abside costruita ex novo - in forma poligonale con grandi finestre ogivali -, la sagrestia fu riedificata.
1495/00/00 - 1531/00/00
Nel 1495 il capomastro Honz Stau Melz di Bolzano progettò la ristrutturazione dell'edificio sacro. I lavori iniziarono nei primi anni del 1500 e si conclusero nel 1531, anno della riconsacrazione della Pieve. Sul lato sud dell'edificio fu costruita la nuova navata laterale. L'originario muro perimetrale sud fu sostituito da due massicce colonne in "tufo" (dolomia cariata). Fu realizzato il soffitto a volte, con costoloni in "tufo", bilanciate da imponenti contrafforti sui muri perimetrali. Venne costruita la sagrestia superiore con relativa scala d'accesso. Fu innalzato il portale d'accesso e ampliato il portico, soffittato a volte come le navate della chiesa. In seguito fu costruito il portale d'accesso dalla navata laterale.
1500/00/00 - 1599/00/00
Nel corso del XVI secolo il manto di copertura in scandole di legno fu sostituito con tegole piane in laterizio.
1582/00/00 - 1582/00/00
Nel 1582 la sagrestia superiore, detta anche "Camera di S. Pietro", fu affrescata da Giulio Urbanis di San Daniele del Friuli.
1700/00/00 - 1750/00/00
All'inizio del 1700 fu costruita la nuova sagrestia dietro l'abside. Conseguentemente fu tamponato uno dei finestroni ogivali. Nello stesso periodo vennero realizzati ex novo l'altar maggiore e gli stalli lignei (1734, opera di Antonio Leschiutta da Zuglio).
1740/00/00 - 1740/00/00
Costruzione della scala in legno di noce che dà accesso alla sagrestia superiore
1800/00/00 - 1899/00/00
Nel XIX secolo le volte furono restaurate e decorate con gesso e graffiti.
1900/00/00 - 1960/00/00
Antecedentemente alla prima guerra mondiale furono rifatti gli intonaci esterni. Durante la seconda guerra mondiale l'edificio sacro subì danni alle murature e al manto di copertura in embrici invetriati. Nel 1953 il Genio Civile eseguì i consolidamenti; successivamente furono realizzati interventi di restauro a cura della Soprintendenza di Trieste.
1976/05/06 - 1976/09/15
Gli eventi sismici del 1976 provocarono ingenti danni che imposero l'immediata puntellazione del fabbricato.
1984/00/00 - 1986/00/00
Il consolidamento statico e il restauro furono eseguiti dal 1984 al 1986, sotto la supervisione della Soprintendenza di Trieste. Nell'occasione furono restaurate anche le pitture a fresco e i mobili superstiti.
La Pieve di San Pietro ha impianto strutturale assimmetrico, con navata centrale e unica navata laterale a sud. La navata centrale si conclude con abside poligonale; dietro all'abside la sagrestia settecentesca. Sul fronte principale emerge l'avancorpo del portico.
Marra M., San Pietro in Carnia. I segni della storia, Zuglio (UD) 1997
Iulium Carnicum, Iulium Carnicum. Vicende di un antico insediamento. Materiali per un dibattito, Fagagna (UD) 1990
[Bergamini G.], Guida Artistica del Friuli Venezia Giulia, Passariano di Codroipo (UD) 1999
De Vitt F., Pievi e parrocchie della Carnia nel tardo medioevo (secoli XIII-XV), Tolmezzo (UD) 1983