Apie 1426 m. Lygumų dvare pastatyta koplyčia. Dvaras 1436 m. išlaikė nuolatinį kunigą. Dvarininkas Liucijus Viekavičius 1524–1526 m. Kruojos pakrantėje pastatė bažnyčią. Jos išlaikymui paskyrė Šantauskų palivarką, žemės ir smuklę. Bažnyčią XVI a. antrojoje pusėje – 1630 m. buvo pasisavinę evangelikai reformatai. XVII a. įkurta altarija. Jai 1760 m. kunigas S. Bukauskas dovanojo 2,5 dešimtinės pievų. Klebonas Kristupas Volfas su parapijiečiais 1790 m. pastatė naują medinę bažnyčią. XIX a. (iki 1864 m.) veikė parapinė mokykla.
1832 m. bažnyčiai priklausė Lygumų miestelis ir Ruslelių kaimas. Rusijos valdžia 1842 m. parapijai paliko 33 dešimtines žemės. Klebonas J. Beniusevičius nupirko 6 valakus ganyklų ir dovanojo parapijai. Klebono Juozapo Korsako rūpesčiu architektas Nikolajus Andrejevas 1902 m. suprojektavo mūrinę bažnyčią (sąmatinė vertė 49 000 rublių).
1905 m. projektas patvirtintas, leista statyti. Klebono Jurgio Rupkos iniciatyva ir parapijiečių lėšomis dabartinė mūrinė bažnyčia 1908–1914 m. pastatyta. Ją 1915 m. konsekravo vyskupas Pranciškus Karevičius. 1908–1914 m. veikė Lietuvių katalikų blaivybės draugijos skyrius. Klebonas P. Svilas 1936 m. išpuošė bažnyčios vidų. Įsigyti 3 varpai (kainavo 30 000 litų).