Questa chiesa, già esistente nell'890 e parrocchia nel 1368, era allora dedicata ai SS. Giacomo e Filippo. L'edificio originario, in stile romanico, era già di forme gotiche nel 1368 (possiamo supporre che avesse un aspetto non molto diverso dall'attuale  chiesa di S. Domenico, o da altre costruzioni simili in Piemonte) ed era dotata di un chiostro. Fu ricostruita e intitolata a sant'Agostino nel 1551, anno in cui venne anche edificato l'attuale campanile (che però alcuni critici vogliono quattrocentesco); alla base di questo campanile venivano seppelliti i boia della città. Molto danneggiata da secoli di incuria, tra la fine del XIX secolo e l'inizio di quello successivo venne ricostruita in  stile eclettico dall'architetto Carlo Ceppi.

Nell'aspetto esteriore, così come in quello interno, la chiesa di S. Agostino non dimostra la propria antichità: essa infatti è stata riedificata in stile neorinascimentale dall'architetto Ceppi. Qualche elemento del passato, tuttavia, si è conservato, come il sepolcro rinascimentale di  Cassiano del Pozzo senior (sotto, un particolare).

All'interno di una cornice barocca, nel secondo altare della navata sinistra, si trova* un pregevole, per quanto frammentario, affresco cinquecentesco raffigurante l'Adorazione del Bambino, scoperto il 3 dicembre 1716 durante la demolizione della vetusta casa degli Agostiniani retrostante la chiesa. * Inizialmente collocato sull'altare maggiore, venne spostato nell'attuale posizione nel 1861.