Le prieuré-cure Saint-Germain de Daon, qui dépendait de l'abbaye de la Roë, parait avoir été fondé à la fin du XIe siècle et figure dans les cartulaires monastiques à partir de 1118. Cette période coïncide vraisemblablement avec la construction du chœur de l'église, voire de l'église dans son entièreté. Le dépouillement de la nef n'offre toutefois pas d'éléments de datation précis, mais l'abside principale présentait la trace de deux baies cintrées murées mentionnées par Alain Valais dans ses travaux ; ces indices ont disparu en 2013 lors de la réfection des enduits extérieurs. La grande homogénéité de l'église, qui n'incluait pas le clocher à son origine, laisse penser que le plan de l'édifice roman de la fin du Xe ou du début du XIe siècle est conservé.

Sans subir de transformation radicale, l'église a probablement été réparée à de nombreuses reprises, mais la documentation manque et l'étude architecturale complète est impossible du fait de l'enduit extérieur et du décor intérieur. Tout au plus, l'abbé Angot trouve mention de la reconstruction d'une des deux absidioles en 1778 et d'un incendie causé par les Chouans en 1795, suivi d'une restauration sommaire dans les années 1800. Les ouvertures actuelles appartiennent pour l'essentiel à des remaniements de l'époque moderne ou du XIXe siècle, en lieu et place sans doute de fenêtres plus étroites. Le portail pourrait dater de la fin du XVIIIe siècle ou du début du XIXe siècle. Si les retables sont datables du milieu du XVIIIe siècle (achat du tabernacle en 1752), le reste du mobilier (tribune, autel, chaire, confessionnal, etc.) est quant à lui du XIXe siècle.

La modification la plus significative est l'adjonction de la tour-clocher, non figurée sur le plan cadastral de 1811. A la différence de Ménil ou d'Azé dont les programmes étaient plus ambitieux, il n'existait apparemment pas de clocher sur croisée à l'époque romane et il faut sans doute imaginer un petit clocher-mur au sommet du pignon de l'église. Le clocher actuel est édifié en 1818 : L'entrepreneur de bâtiment Gabriel Doussin et le charpentier René Rolland sont chargés de fournir un devis précisant de le "construire dans l'endroit le plus commode et le moins dispendieux". Les travaux sont adjugés à Pierre Jouin pour la maçonnerie, Jean Ruau pour la charpente, Jean Godivier pour la couverture. La 2e moitié du XIXe siècle voit la réalisation du décor peint couvrant à l'intérieur de l'église et le percement d'une porte néogothique dans la chapelle sud. La monographie communale signale un départ d'incendie dans cette chapelle en 1897 ayant nécessité la réfection du lambris.

Dans son dictionnaire topographique de la Mayenne, l'abbé Angot écrit que Daon "est loin d'être classée aujourd'hui parmi les belles églises" et que l'édifice, en mauvais état, est promis à la démolition. Effectivement, dès 1899, le conseil municipal délibère au sujet de la donation d'un terrain par les époux Piron pour la construction d'une église neuve. Deux devis estimatifs sont proposés par l'ancien architecte départemental de la Mayenne, Eugène Hawke. Le projet restera sur le papier, car en 1906 la commune décide de restaurer l'ancienne église qui menace ruine. Les travaux sont conduits par l'architecte Alfred Latouche-Bourel et les entrepreneurs Rousseau (maçonnerie), Binot (charpente), Bourbon (couverture), Duroy (menuiserie). Ils consistent en la reconstruction d'une partie de l'élévation de la chapelle sud, incluant la création de la porte néogothique, la remise en état de la charpente et de la couverture, la pose de lambris formant voûte, la réfection des enduits intérieurs et extérieurs.