Žarėnuose bažnyčia greičiausiai statyta XVI a., kadangi Tarkvinijaus Pekulo vizitacijoje 1579 m. rašoma, kad Žarėnų bažnyčią aptarnavo Varnių klebonas M. Goslickis, ji buvo Varnių filija, pamokslai sakomi kas antrą sekmadienį. Ji XVI a. pabaigoje buvo apleista, neturėjo kunigo. 1626 m. įkurta parapija, jai skirta 30 valakų žemės, valdovas Zigmantas Vaza paskyrė bažnyčiai 30 valakų beneficiją. 1629 m. pastatyta medinė bažnyčia. Ji 1750 m. atstatyta. Nuo 1805 m. minima parapinė mokykla. Iki 1820 m. bažnyčiai pakeisti sienojai. Jai 1832 m. priklausė Vismaldų kaimas.
1911 m. klebono Juozapo Lomano rūpesčiu pastatyta nauja didelė, dvibokštė, medinė, miestelio panoramoje ryškiai dominuojanti bažnyčia. Ji lotyniško kryžiaus plano, trinavė, o grakščių proporcijų fasade iškilę aukšti tritarpsniai bokštai su lygiomis viršūnėmis ir aštuonkampėmis smailėmis. Bokštų sienas skaido siauri stačiakampiai, o bažnyčios – aukšti smailiaarkiai langai. Originaliai orientuota lentelių apkalimo kryptis ir faktūra išryškino fasado struktūrą. Statinys net imituoja neogotikines detales.