La iglesia está dedicada a San Vicente, Diácono y Mártir, cuya fiesta se celebra el 22 de enero, siendo copatrón de la ciudad, juntamente con Santa Librada, San Roque y Nuestra Señora la Mayor.

Según se tiene por tradición en Sigüenza, un 22 de enero de 1124, festividad de San Vicente Mártir, la ciudad fue conquistada a los musulmanes. Se restituye el antiguo obispado que había en la ciudad y se convierte en un señorío episcopal, esto es, el Obispo era dueño y señor de la ciudad.

La actual iglesia fue construida en tiempos del obispo Cerebruno (obispo desde 1156 a 1166). En dicha época, existían en Sigüenza con seguridad tres iglesias: Santiago, San Vicente y Santa María (actualmente Nuestra Señora de los Huertos) y una iglesia cuyo nombre conocemos (Santa Cruz) pero cuya localización es dudosa. Los clérigos de la vieja iglesia de Santa Cruz son trasladados a San Vicente por Cerebruno, quién los hace "bajar" desde su antigua iglesia.

En 1525 se suprimen todas las parroquias en Sigüenza por bula del Papa Clemente VII. Como única parroquia de Sigüenza queda San Pedro y los bienes de las iglesias suprimidas pasan al Cabildo catedralicio. San Vicente queda convertida durante siglos en una ermita donde únicamente se realizan los cultos del santo patrón y entierros. Sus asuntos pasan a ser gestionados por la Obra de las Fábricas de San Vicente y Santiago, con un administrador del Cabildo al frente de la misma.

En 1796 el obispo Juan Díaz de la Guerra ordena la restitución de su condición de parroquia a la iglesia de San Vicente.

En 1902, siendo obispo Toribio Minguella, se alcanza un Arreglo Parroquial, por el cual la parroquia es nuevamente suprimida.

En 1926, siendo obispo Eustaquio Nieto, se reinstaura de nuevo la parroquia para dar mayor realce a la conmemoración del VII centenario de la reconquista de la ciudad. Ya no volverá a ser suprimida.