S. Tommaso è citato infatti la prima volta solo nel 1376, ma morfologia e materiali - con una significativa presenza di pietre tufacee tagliate con grande rigore - convengono a una chiesa della metà o del terzo quarto dell'XI secolo pienamente contestualizzata nella diocesi intemelia: si vedano l'impostazione della facciata, ad archetti binati e lesene che fasciano anche absidi e fianchi, l'arco leggermente falcato dei semplici portali e la tipologia dei pilastri, che richiama S. Michele a Ventimiglia e S. Giorgio a Dolceacqua.
Sorprendente, e quasi "sperimentale", è piuttosto il sesto acuto delle prime quattro arcate dal fondo, mentre l'arcata presbiteri è a tutto sesto: la cosa ha fatto pensare a una seconda campagna di lavori, o a un cantiere assai prolungato nel tempo. È anche possibile che le maestranze siano ricorse all' espediente del sesto acuto per conferire la medesima altezza a tutte le arcate, indipendentemente dalla loro ampiezza. La campata verso il coro, è infatti più larga delle altre: se si fosse adottato l'arco tondo, le quattro arcate della navata sarebbero giunte a una quota più bassa, con effetto disarmonico.
Bisogna comunque presupporre un restyling della seconda metà del XIV secolo, cui vanno attribuite una nuova intonacatura e la messa in opera sopra le chiavi d'arco di conci scolpiti con simboli elementari (croci, stelle) e soprattutto, sulle arcate e sulle lesene, di undici bacini ceramici secondo una formula del tutto inconsueta in Liguria, dove questi inserti sono sempre murati all' esterno degli edifici. Gli otto superstiti, frammentari, sono di produzione ispano-moresca del tipo "Pula", databili intorno alla metà del '300.