La chiesa, fondata nel IX secolo dalla famiglia Badoer, fu riedificata nel 1054 quando venne dedicata a San Leone IX (in veneziano Lio), il papa che aveva appoggiato Venezia nello scontro con Aquileia. Dopo una ristrutturazione del XV secolo, l’impianto della chiesa fu radicalmente modificato tra Seicento e Settecento quando l’interno venne trasformato in un’aula unica. Ai rifacimenti settecenteschi spetta anche il bell’organo con pannelli dipinti sopra l’ingresso.