L’église-collégiale Notre-Dame fut édifiée en 1330 par le cardinal Arnaud de Via, neveu du pape Jean XXII. Elle était la chapelle d'un monastère de chanoines fondé par le cardinal.

Le cloître, adossé au nord, desservait les autres bâtiments du monastère.
Ce monastère est supprimé à la Révolution, la Collégiale devient alors le siège de la paroisse de Villeneuve, ce qu'elle est toujours aujourd'hui.

Exemple typique de l’architecture gothique méridionale, elle abrite de nombreuses œuvres d’art, le tombeau à enfeu du cardinal de Via, ainsi que la copie de la célèbre Pietà de Villeneuve dont l’original, créé pour la Collégiale, est exposé au musée du Louvre.