Dar 1900 m. gyventojai prašė valdžios leidimo Švenčionėliuose prie kapinių pasistatyti koplyčią. Statyti neleista. 1903 m. leidimas gautas, bet žmonės jau norėjo bažnyčios. Kunigas Jonas Burba 1906 m. pradžioje viename gyvenamojo namo gale įrengė altorių, kitame įsikūrė pats. Iš buvusio bendruomenės grūdų sandėlio 1907 m. pastatyta medinė bažnyčia. Įsteigtą parapiją valdžia patvirtino tik 1910 m.
Klebono Prano Čaglio rūpesčiu 1913 m. įkurtas „Ryto“ draugijos skyrius, įsteigta biblioteka – skaitykla, 1915 m. prie bažnyčios – lietuviška mokykla. Klebono Ambraziejaus Jakavonio iniciatyva 1929 m. pradėta statyti dabartinė mūrinė bažnyčia. Iki 1940 m. pastatytos sienos ir uždengtas stogas. A. Jakavonio rūpesčiu ir kunigo Kazimiero Pūkėno parama 1934 m. pastatyti liaudies namai (juos Lenkijos valdžia 1937 m. uždarė).
Gestapininkai 1942 m. gegužės 10 d. sušaudė Švenčionėlių kleboną Boleslovą Bazevičių ir mokyklų kapelioną Janą Naumovičių (palaidoti Švenčionėlių kapinėse). Klebono Broniaus Laurinavičiaus (1913–1981) pastangomis 1956–1959 m. bažnyčia (pradėta statyti prieš Antrąjį pasaulinį karą) pastatyta. Leidimą pabaigti statybas suteikė LTSR ministrų taryba 1957 m. balandžio 27 dieną.