La chiesa fu costruita grazie all'elargizione dell'antica famiglia Del Senno, presente a Pirano sin dal secolo XIII., e fu consacrata a San Donato.

Nell'edificio le funzioni religiose furono officiate sino al 1824, anno in cui fu sconsacrata ed adibita a magazzino comunale.

Nel 1940 l'altare fu trasferito nella cappella di Portorose, mentre le sembianze attuali sono frutto della ristrutturazione avvenuta alla fine degli anni '80 del secolo XX.