The Or Zarua (2:50) writes:
ויש מקומות שאומרים להיות לכם לאלקים אני ה' אלהיכם ואינם מפסיקין אבל בספר המקצועות כתב התקינו רבנן למימר בהבלעה בכל צלותא וצלותא רישא וסיפא רישא פעמים באהבה שמע אומרים וענו צבורא שמע ישראל ה' אלהינו ה' אחד וסיפא להיות לכם לאלקים וענו צבורא אני ה' אלהיכם דהיינו כמנהגנו.
He says some places say the entire phrase without pause, but in Sefer Hamiktzo'ot (bio?) it says that the Shema in the Kedusha was designed to be said in a hidden way (ie. not the normal way of saying Shema; possibly related to this) with responsive reading at the beginning and end: פעמים באהבה שמע אומרים is responded to with שמע ישראל, and להיות לכם לאלוהים is responded to with אני ה' אלוהיכם. The custom around him followed the latter custom.
The Gra's practice (as brought in Maaseh Rav 139) was to say the two phrases togtther as one unit because "it is one verse" (Numbers 15:41). He seems to be referring to the Talmudic dictum (see Megillah 22a) of כל פסוקא דלא פסקיה משה אנן לא פסקינן ליה that we don't break up verses in places where Moshe didn't. I'm guessing that the Gra's influence is what led to the switch in which practice is more common.