Vienas iš kunigaikščių Giedraičių 1712 m. Avilių kapinėse pastatė medinę koplyčią, kuri priklausė Dusetų parapijai. 1744 m. ją aptarnavo čia apsigyvenę vienuoliai pijorai. 1794 m. Aviliai priskirti Antazavės parapijai.
Vincentas Belikovičius 1815 m. prašė Vilniaus vyskupo leisti Aviliuose laikyti pamaldas (koplyčią jis suremontavęs). Kunigas L. Misevičius, gavęs iš Vencavų dvarininkų Kruvičių paramos, 1875 m. koplyčią pertvarkė į bažnyčią. Iš abiejų pusių buvo pristatyta po zakristiją, pastatas pailgintas. Kunigas Juozapas Laniauskas 1891 m. apmūrijo šventorių ir kapines. Aviliuose 27 metus kunigavo Mykolas Petrauskas. Filtalistas Stanislovas Žilys 1930–1932 m. perdengė bažnyčią, suremontavo pastatus. Plieninį varpą bažnyčiai 1930 m. paaukojo parapijiečiai Trapnauskai. Avilių administratorius Izidorius Puriuškis (1910–1989) 1949 m. ištremtas į Karagandą (į Lietuvą grįžo 1956 m.).