La prima notizia storica sull'edificio si ha con un documento del 1537 relativo alla sacra visita, dove vennero chiamati i sindaci delle cappelle sparse nel territorio di Arco. Fra questi vi era il massaro della chiesa di Padaro. Nel 1613 i visitatori diedero l'ordine di sistemare le pareti e sostituire alcuni paramenti dell'altare maggiore accennando alla presenza di un altare dedicato a San Giacomo. Nel 1782, l'arciprete Santoni scrive nella sua relazione delle chiese soggette alla Pieve: "Padaro. Pagus Romarzoli supra Vigne in monte campestri locatus, cum Cappella S. Thomae, et uno sacredote qui ad missam diebus festis celebrandam solet a populo conduci", indicando che era il popolo stesso che si procurava il prete per celebrare la messa festiva. La chiesa era curata dalla vicinia di Padaro e i pochi beni di sua pertinenza venivano affittati durante un'asta pubblica tenuta nella piazzetta del paese. Nel 1827 il canonico Bellotti, delegato arcipretale di Arco, dà notizia di una ristrutturazione dell'edificio, mentre quarant'anni più tardi il visitatore vescovile riterrà la chiesa bella e sufficiente a soddisfare i bisogni della frazione. Nel 1881, in conseguenza di una visita pastorale, vengono sospesi i due altari e si supplisce con un altare portatile proveniente dal convento delle Grazie. Nel 1898 vi è un'altra visita, dove viene ordinato di ritinteggiare la volta della chiesa (che era azzurra con le stelle). Nel documento relativo, redatto dall'arciprete Chini, vi è una descrizione molto accurata della chiesa. Viene descritta la pala di San Tommaso apostolo; opera attribuibile alla scuola di Zanoni. L'attenzione dell'arciprete cade anche sull'altare ligneo dell'Addolorata, con una splendida Deposizione che viene definita di autore ignoto, nonostante fosse attribuita al pittore Giuseppe Craffonara (1790-1837). L'ultima visita avvenne nel 1909, dove il vescovo Celestino Endrici celebrò messa. La chiesa fu ampliata verso sud nel XX secolo.