L'edificazione (o forse riedificazione) della chiesa di Santa Sofia si fa risalire al periodo compreso tra l'831 e l'845, in base all'iscrizione incisa sulla lapide attualmente custodita presso il convento dei padri Stimatini a Sezano di Valpantena. Nell'epigrafe si legge: SANCTE SVFFIE ALTARIO ET CVBA AVDIBERT AB. EDIFICABIT. Sembra perciò che sia stata edificata da Odiberto I, abate del monastero di Santa Maria in Organo di Verona cui appartenevano i terreni di Pedemonte su cui sorge la chiesa.
Appartenendo al patrimonio fondiario del monastero veronese viene citata spesso nei secoli successivi per vicende riguardanti l'affitto dei terreni, come in un documento del 1292 in cui il canone è fissato in moneta, in galline e uova oltre che ad "un castrato, un carro di uva bianca e un minale di spelta" .....
Sopra l'ingresso principale, all'esterno, si trovano i resti di un affresco probabilmente tardo medioevale, raffigurante una Madonna con Bambino. Le pareti interne, restaurate nel secondo dopoguerra, presentano su entrambi i lati diversi affreschi.
Mentre all'interno si trovano graffiti con le firme dei vicari e dei notabili che hanno frequentato l'edificio, sull'intonaco esterno numerose iscrizioni con nomi e date testimoniano l'importanza della chiesa nei secoli, anche nel percepito delle persone più semplici.
La chiesa si affaccia su un'antica via di transumanza, utilizzata ancora oggi per il transito delle greggi.
Dopo i danneggiamenti dovuti alle scosse dei recenti terremoti del 2012, la chiesa è in attesa di reperire fondi e donazioni per i necessari restauri.