La prima attestazione della chiesa risale al 1131: in uno dei primissimi atti della scrivania giudicale, Comita d’Arborea dona il San Pietro de Claro alla Cattedrale di San Lorenzo di Genova, allo scopo di stringere un’alleanza con questa città contro Pisa. Per tutto il Medioevo la chiesa compare in vari atti di donazione.
Di questo edificio romanico non si conosce nulla, poiché già nel 1780 risulta in rovina. I suoi resti  potevano osservarsi dalla non lontana chiesa di San Martino.
Sul luogo della chiesa viene edificato nel 1833 il cimitero di Oristano, per volontà dell’Arcivescovo Bua, poiché in quel momento l’area è ancora una pertinenza della Mensa Arcivescovile. La cappella del cimitero mantiene infatti l’antica intitolazione.
In seguito a sporadici rinvenimenti di materiale litico e sulla scorta di un inverificabile documento d’archivio, negli anni ’80 si esplicita una teoria secondo la quale la prima Cattedrale di Oristano sarebbe stata la stessa chiesa di San Pietro. In assenza di qualunque riferimento,  partendo dalla sicura menzione del 1131, il cui atto viene stilato nella Cattedrale di Santa Maria da poco ultimata, si realizza di poter scartare del tutto questa pur curiosa ipotesi.