I primi cenni all’esistenza di una chiesa a Ornica risalgono al sec. XIV, quando nel luogo dove sorge l’edificio attuale fu eretta una piccola cappella dedicata a Sant’Ambrogio, governata da un cappellano. La chiesa era soggetta alla pieve di Santa Brigida, dalla quale si staccò nel 1456, diventando parrocchia autonoma garantita da una rendita per il sostentamento del parroco, a carico della popolazione.
Gli Atti della visita pastorale di San Carlo del 23 ottobre 1566 ci forniscono alcune indicazioni su questa chiesa: aveva cinque altari, di cui quello maggiore era consacrato e ornato da una bella pala (si tratta probabilmente del polittico di Sant’Ambrogio), inoltre era corredata di una minuscola sagrestia, di un campanile con due campane.
Di questa chiesa, che era assai piccola, rimane oggi solo il presbiterio che corrisponde all’attuale sagrestia, con la volta a crociera affrescata da Angelo Baschenis.
L’edificio attuale, in stile tardo barocco, con la navata a croce latina divisa in tre campate e con la volta ad arco ribassato, fu costruito nella prima metà del Settecento, per iniziativa del parroco don Giacomo Pesenti che vi investì gran parte del suo patrimonio privato.
Vanto della chiesa di Ornica è il Polittico di Sant’Ambrogio, opera cinquecentesca attribuita a un pittore della scuola di Cima da Conegliano. Il polittico è racchiuso nella sua cornice originale, pregevolmente intagliata e dorata, si suddivide in quattro registri e comprende ben quattordici tavole.