1538 m. įsteigta parapija. Iki 1636 m. pastatyta nauja bažnyčia (kitoje vietoje). Kavarsko dvare 1636 m. pastatyta mūrinė koplyčia. 1697 m. bažnyčia perstatyta. Jai Mykolas Oginskis skyrė turto. 1781 m. minima parapinė mokykla. Per miesto gaisrą 1842 m. sudegė klebonija su ūkiniais pastatais. 1857 m. pradėta statyti dabartinė vienabokštė bažnyčia. Išmūrijus sienas dėl prasidėjusio sukilimo statyba uždrausta. 1864 m. gautas leidimas tęsti statybą. 1868 m. leista rinkti aukas baigti statyti bažnyčią (pastatyta 1887 m.).
1909–1914 m. veikė Lietuvių katalikų blaivybės draugijos skyrius. Per Pirmąjį pasaulinį karą bažnyčia apgadinta. Parapijiečių ir iš Kavarsko parapijos kilusio JAV lietuvio Pranciškaus Kalibato lėšomis bažnyčia suremontuota: 1924 m. įrengti šoniniai, 1931 m. – didysis altorius, 1927 m. atstatytas bažnyčios bokštas, įkelti 3 varpai, 1929 m. įsigyti vargonai.
1935 m. pastatyta parapijos salė. 1936 m. prie vieškelio į Ukmergę pastatytas 20 m aukščio gelžbetoninis kryžius. 1947–1975 m. klebonavo Valerijonas Kekys (1909–1982). Kunigas Albertas Perminas (1914–1983) nuo 1975 m. buvo parapijos administratorius (palaidotas šventoriuje).