Apie 1684 m. kapinėse pastatyta medinė koplyčia. 1752 m. įsteigta parapija. Bažnyčia turėjo jurisdiką miestelyje. 1792 m. į bažnyčią trenkė žaibas, ji sudegė. Joniškėlio dvaro dvarininko Ignoto Karpio rūpesčiu 1790–1792 m. pastatyta dabartinė mūrinė bažnyčia. Prie buvusios senosios bažnyčios pastatyta klebonija. Vikaras Stanislovas Parkovskis 1803 m. pastatė 5 registrų vargonus. Jie 1828 m. klebono Kibaro iniciatyva padidinti iki 12 registrų. Ignotas Karpis 1808 m. įkūrė parapinę mokyklą. Eustachas Karpis 1820 m. savo lėšomis pastatė medinę prieglaudą. Jos išlaikymui įkurta Labdarių draugija.
1940 m. klebono Juozapo Liubšio rūpesčiu įsteigta altarija. Po Antrojo pasaulinio karo bažnyčia suremontuota.
Bažnyčios viduje saugomi meno kūriniai liudija apie gilią tikinčiųjų pagarbą Švč. Trejybei. Įdomu tai, kad bažnyčios šventoriuje ilgą laiką buvo puoselėjama tradicija rengti atlaidus, kurie tapdavo tikra dvasine švente visai apylinkei. Žmonės čia rinkdavosi ne vien melstis, bet ir dalintis vargais bei džiaugsmais. Bažnyčios istorijoje svarbų vaidmenį vaidino ir vietos dvasininkai, kurie rūpinosi ne tik sielovada, bet ir švietimu. Pavyzdžiui, parapinė mokykla tapo vieta, kurioje vaikai mokėsi ne vien rašto, bet ir krikščioniškos moralės pagrindų. Ši bažnyčia išliko gyva net sunkiausiais laikais, nes jos pamatai buvo statyti ant tikėjimo uolos, o ne vien ant akmens. Tai vieta, kurioje kiekvienas akmuo mena maldas, o kiekvienas kampelis saugo bendruomenės vienybės dvasią.