Già nel XIII secolo il castello di Collelungo, appartenente al plebato di Sant’Angelo d’Izzalini, era un luogo fortificato e costituiva, immediatamente al di sotto del castello di Vagli, un’ottima occasione di difesa delle strade che s’intersecavano numerose in quella zona, portando all’interno delle montagne le genti e i traffici del Tevere e di Todi, o al contrario conducendo verso Todi.
La chiesa filiale di Santa Lucia, che si pensa affondi le sue radici in quelle del castello stesso, è collocata a poche decine di metri di distanza dalla parrocchiale, sulla medesima direttrice di collegamento con Todi.
Si tratta di un piccolo impianto realizzato in pietra, con un'unica aula voltata a botte e presbiterio sollevato di un gradino; a botte è coperta anche l'abside quadrata, introdotta da un arco in pietra a facciavista.
L'interno del tempio si presenta intonacato, a differenza delle pareti esterne, in pietra a vista; la facciata, sormontata dal campanile a vela, è caratterizzata da alcune asimmetrie compositive: il portale ligneo, con cornice in conci di pietra, è accompagnato, oltre che dalla finestra rettangolare sovrastante, da una sola piccola bucatura laterale, sul lato destro, mentre lo spigolo opposto dello stesso prospetto termina in basso inclinandosi verso l'esterno, grazie alla presenza di uno sperone.
Lo spazio antistante l'ingresso, irregolare, è pavimentato fino al confine con la pubblica via.

• Impianto strutturale
  • Edificio in muratura continua coperto con volta a botte.
• Struttura
  • Strutture verticali: pareti in muratura di pietra calcarea. Strutture di orizzontamento: travi lignee.
• Coperture
  • Sia la navata che l'abside presentano copertura voltata a botte, con sovrastanti travi e limette lignee, pianellato laterizio. Il manto di copertura è in coppi e sottocoppi.
• Pavimenti e pavimentazioni
  • La pavimentazione è realizzata in cotto fatto a mano.

• XIII sec. ‐ XIII sec. (costruzione intero bene)
  • Si ritiene che la fondazione della Chiesa di Santa Lucia sia coeva alla costruzione del Castello, delle origini del quale, probabilmente remote non meno di quelle degli altri vicini, si hanno poche notizie, ma che, comunque, era già esistente nel XIII secolo.
• 1574 ‐ 1574 (notizie carattere generale)
  • Il 7 novembre 1574 giunse in visita apostolica a Collelungo Monsignor Pietro Camaiani, constatando che le messe venivano celebrate nell’oratorio di Santa Lucia, anch’esso situato vicino alle mura del castello, in quanto la chiesa parrocchiale di San Donato, recentemente restaurata, non era ancora stata del tutto liberata dai cumuli di terra e detriti, che, ammassati all’esterno, provocavano molta umidità all'altare.
• 2006 ‐ 2007 (restauro intero bene)
  • La Chiesa di Santa Lucia è stata interessata da un intervento di restauro generale, riguardante sia l'esterno che l'interno, completato nell'anno 2007.

• altare ‐ intervento strutturale (2007)
  • Altare con piedistallo in mattoni e sovrastante mensa in marmo.