Gelvonų savininkas iki 1642 m. pastatė evangelikų reformatų koplyčią. Naujasis Gelvonų savininkas Jonas Krizostomas Daumantas Sesickis 1686 m. koplyčią perdavė vienuoliams pranciškonams ir pastatė jiems vienuolyną. Įkurta parapija.
1736 m. bažnyčia (buvusi koplyčia) perstatyta. Veikė parapinė (vienuolyno) mokykla (1820 m. jai buvo skirtas pastatas). 1828 m. vienuoliai pamokslus sakydavo lenkų kalba ir tik retkarčiais lietuviškai. 1832 m. Rusijos valdžia vienuolyną uždarė ir mūriniame 2 aukštų jo pastatė įrengė kareivines. Bažnyčia 1842 m. panaujinta.
1895 m. sudegus bažnyčiai, pamaldos perkeltos į mūrinę koplyčią, statytą 1842 m. Nuo 1848 m. rugpjūčio 1 d. iki 1849 m. rugpjūčio 19 d. pas Gelvonų kleboną gyveno Antanas Baranauskas, būsimasis poetas, vyskupas.
Gelvonų dvaro savininkas grafas Pliateris ir parapijiečiai 1895–1897 m. pastatė dabartinę tašytų akmenų bažnyčią. J. Krinskis, klebonavęs Gelvonuose 1892–1902 m., nemokėjo lietuviškai. 1905–1911 m. lietuviškų pamaldų bažnyčioje beveik nebūdavo. Už triukšmo kėlimą bažnyčioje per lietuviškas pamaldas 1915 m. teisti 2 triukšmadariai. Lenkai, 1919 m. lapkričio 19 d. užėmę Gelvonus, sumušė, areštavo ir išvežė kleboną Danielių Buivį.