La storia della chiesa di Sant’Antioco è direttamente legata a quella del convento dei frati cappuccini cui apparteneva.

La fondazione del convento dei cappuccini a Villasor si fa risalire al 1612, quando fu votata all’assemblea dell’ordine tenutasi a Sorso, a seguito degli accordi intercorsi tra gli stessi cappuccini, il marchese e la comunità della villa di Sorris. Benché la fondazione risalga al 1612, per motivi ignoti, i lavori per la costruzione del convento iniziarono solo nel 1629. Non è chiaro se la chiesa di Sant’Antioco, sia stata costruita in concomitanza col convento o, come sostiene qualcun altro, nell’occasione fu ristrutturata una chiesa a Lui dedicata e costruita nei primi anni del 1600, si sa che il 13 dicembre del 1629, alla presenza del sindaco, del marchese, del Padre provinciale dell’ordine e col consenso dell’arcivescovo di Cagliari, fu piantata e benedetta la croce nel piazzale della chiesa in costruzione di Sant’Antioco martire sulcitano. Il 28 aprile del 1630, grazie all’apporto delle suddette autorità e alle donazioni effettuate dalla popolazione di Villasor, i lavori furono portati a termine.
Da un censimento dei conventi in Sardegna effettuato nel 1765, risulta che la comunità del convento di Villasor è composta di 11-12 religiosi (anche se il convento ne può ospitare comodamente 14 o 15) che vivono delle elemosine raccolte oltre che a Villasor anche nei paesi vicini.
Il convento subì gli effetti del Regio Decreto 7 luglio 1866, che soppresse gli ordini, le corporazioni, le congregazioni e i conservatori religiosi e impose la cessione dei beni ad essi appartenuti al demanio dello stato.
Nei locali dell’ex convento furono trasferiti il municipio, che vi rimase fino al 1934 anno in cui fu trasferito nella nuova e attuale sede e le scuole che vi rimasero fino agli anni sessanta.

Dal 1968, dopo il restauro effettuato nel 1967, nei locali dell’ex convento fu trasferito l’asilo infantile che prima si trovava in via Renzo Cocco.

La chiesa di Sant’Antioco è tuttora aperta al culto e conserva delle opere pregevoli, quali la fonte battesimale del 1743 (su cui sta iscritto: “HOC OPUS FECIT DOM. CUS SPATIUS”), l’altare principale in legno e un dipinto del XVIII secolo raffigurante San Felice da Cantalice con Madonna e Bambino, che si trova nella parete alla sinistra dell’ingresso principale, con una bellissima cornice intagliata.

Apparteneva alla chiesa di Sant’Antioco anche un dipinto ad olio su tela (3,10m X 2,10 privo di cornice) del pittore genovese Orazio de Ferrari, rappresentante la crocifissione, che si fa risalire al 1647 e oggi conservato nella pinacoteca nazionale di Cagliari.
È molto sentita la festa, d’origini molto antiche, che ogni anno si celebra in onore del santo.