La parrocchia di Cavagnano si creò staccandosi da quella di sant'Ambrogio in Cuasso al Monte in data 10 marzo 1900; il primo parroco giunse però nel 1903. Ad essa erano sottoposti, oltre alla parrocchiale, la chiesa di san Michele e l'antico complesso monastico del Deserto. Faceva originariamente parte della pieve di san Vittore martire di Arcisate.

L'8 agosto 1942, con decreto arcivescovile, l'area monastica, che era stata trasformata in sanatorio civile e militare (Sanatorio Duca d'Aosta di Cuasso al Monte), venne sottratta all'amministrazione della parrocchia di Cavagnano. La cura spirituale dei degenti passò quindi ad una delegazione arcivescovile, che vi stabilì un cappellano (vi era originariamente una piccola cappella/chiesetta, sostituita poi negli anni '60 dalla più moderna e grande chiesa dell'Immacolata).

In seguito all'entrata in vigore delle disposizione del Sinodo Colombo nel 1971-1972 (decreto 11 marzo 1971) passò al vicariato foraneo di Arcisate, diventato poi decanato di Arcisate ed infine denominato decanato di Valceresio a partire dal 1979, nella zona II di Varese dell'arcidiocesi di Milano.