Velykių dvaro savininkas Vincentas Juozapavičius 1838–1839 m. kapinėse, ant savo tėvo kapo, pastatė mūrinę koplyčią. Nuo 1846 m. Velykiuose buvo nuolatinis kunigas. 1849 m. remontuotas koplyčios vidus. 1859 m. Juozapas Juozapavičius pastatė kleboniją, paskyrė dešimtinę žemės. 1869 m. pastatyta nauja klebonija. Valdžia 1902 m. leido padidinti bažnyčią.
1909–1910 m. kunigų Petro Lebiodos ir Prano Tiškevičiaus rūpesčiu pagal Antano Naruckio projektą bažnyčia pailginta, iš abiejų pusių pristatytos koplyčios, fasado bokštas. Kunigo F. Eremino iniciatyva 1926 m. įsteigta parapija (iki tol buvo Panevėžio parapijos filija). 1928 m. kunigo F. Liolio rūpesčiu įdėtos naujos grindys. 1930 m. stogas apdengtas skarda.
1931 m. nutinkuotas bokštas, išdažytas vidus, vyskupas Kazimieras Paltarokas bažnyčią konsekravo. Klebono Broniaus Strumilos rūpesčiu 1938 m. pastatyta nauja klebonija, iš senosios klebonijos medžiagos – prieglauda, 1946 m. – suremontuota kapinių koplyčia. Klebonas Boleslovas Beinaravičius 1950 m. rugsėjo 29 d. suimtas, 1951 m. sausio 29 d. nukankintas Vilniaus Lukiškių kalėjime.