Eustachijus Valavičius 1583 m. Naujamiestyje pastatė evangelikų reformatų bažnyčią, įsteigė parapinę mokyklą. Bažnyčios ir mokyklos išlaikymui dovanotas Švaininkų kaimas. Trakų vaivada Marcijonas Oginskis 1688 m. įsteigė Naujamiesčio katalikų parapiją, 1689 m. įsakė pastatyti bažnyčią, kleboniją, prieglaudą. Jų išlaikymui skyrė 10 000 lenkiškų auksinų. Klebonas turėjo gauti 300 auksinų per metus ir maisto.
1725 m. bažnyčia sudegė. Kunigo Mato Banevičiaus rūpesčiu iki 1755 m. atstatyta; netrukus vėl sudegė. Klebono Antano Šliogerio iniciatyva 1785 m. pastatyta kryžminio plano bažnyčia turėjo 6 altorius. Po 1800 m. klebonas Domininkas Venckavičius bažnyčią išdažė, pastatė mūrinę varpinę. 1847 m. pastatyta klebonija, ūkiniai trobesiai.
1860 m. išpuoštas bažnyčios vidus, 1874 m. sumūryta šventoriaus tvora. Dar 1889 m. prašyta leisti statyti naują mūrinę bažnyčią. Jos statybai Vilniaus kapitulos prelatas Juozapas Baukus-Baukevičius buvo palikęs 23 000 rublių. Valdžia statyti neleido.
1896 m. statyti leido konsistorija, kai valdžios leidimo jau nereikėjo. Pagal inžinieriaus Floriano Vyganovskio projektą dabartinė bažnyčia 1899–1908 m. pastatyta (rūpinosi klebonas Romualdas Styravičius). Per Pirmąjį pasaulinį karą apgadinta. Po karo suremontuota.
Klebono Juozapo Kirnos rūpesčiu 1934 m. dailininkas Vladas Čižauskas įrengė 2 šoninius altorius. 1936 m. pastatyta suolų. Dailininkas Vincas Dilka išdekoravo bažnyčios vidų, nutapė 4 paveikslus. 1944 m. rugpjūčio 24 d. sprogus lėktuvui, bažnyčia apgadinta. J. Kirnos iniciatyva suremontuota.
2007 m. rugpjūčio 16 d. bažnyčia nuniokojo stiprus gaisras, sugriuvo abudu 50 m aukščio bokštai, vidun įkrito vienas seniausių Lietuvoje varpas (svėrė 1 t), sudegė brangūs vargonai, pagaminti Karaliaučiuje.