Cenni storici..
Ha origini molto antiche e conserva, tra l'altro, i resti di parte del suo impianto gotico originale. Fu una delle più importanti dipendenze dell'abbazia benedettina di Santa Maria Assunta di Mogliano Veneto, prima tra le 21 cappelle del monastero ad ottenere il fonte battesimale già nel 1181.
Nei registri parrocchiali è ricordato che durante alcuni lavori nel Seicento fu rinvenuto un frammento marmoreo su cui era scritto "Gardigian San Donato Huius Ecclesiae Patronus 785", con molta probabilità parte di una lapide su cui veniva ricordato l'anno e della consacrazione o dedicazione della chiesa al santo patrono. Inoltre negli anni novanta fu rinvenuto fortuitamente tra la terra rimossa dalle fondazioni delle sacrestie un frammento di ridottisime dimensione di mosaico costituito da alcune "tessere" bianche in calcare, a testimonianza dell'importanza storica del sito.
La parete sud della chiesa risale probabilmente al Trecento ed è caratterizzata dalla presenza di alcuni tratti del cornicione antico ad archetti pensili e da lacerti di decorazione affrescata regalzier con losanghe pentacrome (bianche, rosse, verdi, ocra ed oro) della seconda metà del Quattrocento, la stessa porta d'accesso a sud è probabilmente originale. La porta d'accesso della facciata era un tempo preceduta da un portico, dal quale coloro che non erano ammessi in chiesa potevano ascoltare la messa. Questo portico è ricordato nella pergamena redatta a Gardigiano il 16 maggio del 1190, per la cerimonia di presa di possesso della Chiesa di San Donato da parte della Badessa Palmera del Monastero di Santa Maria di Mogliano, accompagnata da una folta schiera di autorità.
Il 7 agosto del 1343, la chiesa di Gardigiano fu teatro di un evento particolare, il battesimo di Alì figlio di Petazo, uno schiavo musulmano saraceno proveniente dalla città di Niffe (antico nome veneziano di Casablanca in Marocco). Il giovane fu battezzato col nome di Donato, come il patrono della parrocchiale, da prete Francesco rettore della chiesa di Mogliano.
La chiesa venne radicalmente restaurata a partire dal 1467 quando fu allungata verso est e allargata verso nord. I lavori durarono ben quarant'anni, visto che l'edificio fu riconsacrato il 29 aprile 1507 dal vescovo Niccolò Lupi di Gravina suffraganeo del vescovo di Treviso Bernardo de' Rossi, come recita la lapide posta all'interno della chiesa al centro della parete nord. Mentre le pareti esterne a sud rimanevano caratterizzate dagli elementi antichi, l'interno si presentava come l'attuale, con forme e linee architettoniche cinquecentesche, tipiche di diverse chiese veneziane.
La pianta appare semplice, a navata unica, ma si caratterizza per alcuni intelligenti accorgimenti architettonici, all'avanguardia per il tempo. Infatti, le pareti laterali non sono parallele e nemmeno rette, ma dalla controfacciata all'altare maggiore, rivolto a oriente come negli edifici più antichi, si aprono in maniera tale che la chiesa sembri abbracciare la comunità. L'architetto, attraverso vari espedienti, cercò inoltre di far assumere alle pur modeste dimensioni dell'edificio un aspetto più grandioso: le pareti laterali sono anche leggermente curve e rivolte verso l'esterno, evitando così la loro apparente caduta in avanti.
Durante il Settecento l'edificio subi nuovi interventi, durante i quali furono costruite le quattro cappelle laterali e vennero rialzate le pareti perimetrali. Sempre nel Settecento fu costruito il nuovo altare maggiore in marmo che andò a sostituire un antico altare ligneo cinquecentesco del quale si conserva solo la base marmorea.