La Bosse, aussi mentionnée dans les textes sous le nom de Boalcha, Boca, ou encore Boce, était sous l'Ancien Régime une paroisse de l'archidiaconé de Monfort, appartenant au doyenné de la Ferté-Bernard et située au nord de Tuffé-Val-de-Chéronne. La première mention de l’église date de 1330, mais son architecture témoigne d'une construction bien antérieure. Construite dans la basse-cour du château à motte, sa fondation est vraisemblablement liée au développement de la châtellenie de la Bosse attestée au 12e siècle. Le complexe défensif développé à La Bosse avec la construction d'une église dans la basse-cour se retrouve sur des sites voisins des 11e-12e siècles (Peray, Saosnes).

Si la création de la paroisse n'est pas documentée, la typologie de l'édifice et certains éléments architecturaux nous renseignent sur ses périodes de construction et reconstruction. Ainsi, la nef à vaisseau unique, la mise en œuvre d'une maçonnerie de moellons de silex irréguliers et les baies étroites et cintrées font référence à l'architecture romane. En effet, on retrouve ces caractéristiques sur certaines églises sarthoises, par exemple sur les églises Saint-Sulpice de Dehaut et Saint-Pierre-et-Saint-Paul de Préval, dont les éléments les plus anciens sont datés par les spécialistes ds 12e et 13e siècles. Les ouvertures en lancette rappellent également celles de la nef de l'église paroissiale Saint-Denis-de-Cormes, datée de la même période. De plus, de récentes recherches ont apporté des précisions quant au type d'églises à chevet semi-circulaire : l'église de La Bosse correspond en effet à un type d'édifices à chevet plus étroit que la nef, datables du 12e siècle, et dont on ne conserve que cinq exemples en Sarthe, c'est pourquoi La Bosse peut-elle être datée de la fin du 11e ou du début du 12e siècle.

Le 16e siècle semble avoir été une grande période de travaux. Les deux baies a remplages du mur sud de la nef sont comparables à celles du bas-côté nord de l'église de Saint-Aubin-des-Coudrais, datées par travaux de 1553. De même, le lambris de la "nouvelle charpenterie" établie en 1580 à l'église paroissiale Saint-Pierre-et-Saint-Paul de Préval permet par comparaison de dater la charpente lambrissée de La Bosse. On peut également la rapprocher de celle réalisée à l'église de Souvigné-sur-Même, datée du 16e siècle, ou encore de celle de l'église paroissiale Saint-Hilaire à Villaine-la-Gonais, datée du milieu du 16e siècle. Une petite porte percée dans le mur sud de la nef, à proximité du pignon occidental, présente également une mouluration à clavets, réglets, tores et chambranles qui renvoi également au décor sculpté de la seconde moitié du 15e et de la première moitié du 16e siècle.

L'édifice est complété au 18e siècle par une grande flèche surmontant la première travée de la nef. L'unification des charpentes de la nef et du chœur résulte de travaux réalisés en 1785 et consignés ainsi par le curé dans les registres paroissiaux : "La charpente du chœur de l'église qui surplombait de 22 pouces, a été redressée, et en partie descendue en 1785, ainsi qu'une ferme de la nef qui tient par le fait à la charpente du choeur".

En 1801, l'église est vendue comme bien national, mais reste affectée au culte catholique. Dans la seconde moitié du 19e siècle, l'église bénéficie de plusieurs campagnes de restauration financées par la famille de Mailly-Nesle. En 1866, Paul Alexandre de Mailly, marquis de Nesle, fait don de 2 000 francs à l'église. Seize ans plus tard, Henriette Eugénie de Lonlay de Villepail, comtesse de Mailly, lègue 1 000 francs à la fabrique de la Bosse pour la restauration du clocher de l'église. Les travaux sont alors confiés à M. Carré, maitre charpentier de Bonnétable. De cette époque date probablement le remaniement des baies de l'abside, et d'une des baies à remplage du chœur.

L'église conserve son cimetière circulaire jusqu'en 1902.

Enfin, l'édifice fait l'objet de plusieurs campagnes de restaurations entre les années 1985 et 1993 portant sur la réfection des vitraux et sur le clocher, endommagé lors de la tempête de 1991.

Le clocher abrite une cloche datée de 1836 et fondue par Louis Cancel. La dédicace principale est la devise de la famille Mailly : "Hogne quavi vonra Jesus amor levis". La cloche célèbre également le mariage d'Henriette Eugénie de Lonlay Villepail, comtesse de Mailly, et d'Augustin Almarie, comte de Mailly et seigneur de Nesle, en présence du curé Jacques Augustin Boisseau en l'église de la Bosse.

À la fin du XXe siècle, plusieurs campagnes de travaux ont lieu. La plus marquante concerne le clocher en 1993. Les travaux ont pour objet le renfort des fondations de l’édifice et des reprises de la charpente au bas de la nef, pour en supporter le poids, ainsi que la réfection complète de la flèche couverte en bardeaux de châtaignier en remplacement des ardoises d’Angers.