Vilniaus vyskupas Konstantinas Kazimieras Bžostovskis 1714 m. leido Lankeliškių klebonui laikyti pamaldas Keturvalakių koplyčioje. Prie jos 1765 m. leista kurti Šv. Barboros broliją. 1769 m. pradėti švęsti paskelbti atlaidai. 1777 m. įkurta parapija. XVIII a. pabaigoje veikė parapinė mokykla. Kunigas Andrius Adeika (nuo 1792 m. Keturvalakių klebonas) 1786 m. pastatė naują medinę bažnyčią. Jai paskirta 4 valakai žemės. Klebonas Juozas Šipaila 1848 m. pastatė mūrinę varpinę, aptvėrė kapines, 1861 m. šventoriuje pastatė koplyčią su rūsiu (jame 1879 m. palaidotas), 1866 m. – mūrinę kleboniją. J. Šipaila išleido į mokslus savo sesers sūnų Joną Jablonskį. 1906 m. įsikūrė „Žiburio“ draugijos skyrius (pirmininkas kunigas Juozas Švedas), kuris 1907 m. įsteigė biblioteką – skaityklą, Keturvalakiuose rengė lietuviškus vakarus su vaidinimais, 1914 m. pastatė namus su sale, arbatinę, biblioteką. 1944 m. rugpjūčio 5 d. vokiečiai bažnyčią sudegino. Maldos namai 1950 m. įrengti parapijos namuose. Keturvalakių klebonas Vladas Pėstininkas (1889–1968) suimtas ir 10 m. ištremtas į Sibirą.