Pirmoji bažnyčia ar koplyčia pastatyta apie 1500 m. Skiemonys 1618 m. dovanoti Videniškių reguliariesiems atgailos kanauninkams. 1677–1832 m. veikė jų vienuolynas.
1677 m. pastatyta medinė bažnyčia. Jai sudegus, pamaldos laikytos laikinoje stoginėje. Skiemonių dvare 1714 m. savininkai Aloyzas Maleckis ir Vincas Maleckis pastatė medinę bažnyčią. Joje buvo 4 altoriai, 10 registrų vargonai. Prie bažnyčios stovėjo stulpinė varpinė su 3 varpais. Nuo 1777 m. veikė parapinė mokykla. 1782 m. bažnyčiai priklausė Jonydžių kaimas. 1812 m. bažnyčia sudegė, tais pačiais metais pastatyta laikina.
1832 m. uždarius vienuolyną, uždaryta ir bažnyčia. Jos turtas perduotas kitoms bažnyčioms. Be to, uždaryta bažnyčia apdegė. Gaisro apgadinti vargonai palikti. Vincas Maleckis 1835 m. prašė vyskupo kapų koplyčioje įrengti filinę bažnyčią. V. Maleckis 1838 m. kunigui skyrė namą, daržinę, įsipareigojo mokėti atlyginimą. 1840 m. kapų koplyčia, suremontuota ir išplėsta, tapo bažnyčia, paskirtas kunigas.
Kunigo K. Bernatavičiaus rūpesčiu 1884 m. pastatyta dabartinė medinė bažnyčia, kunigo Nikodemo Petkaus iniciatyva 1903 m. – mūrinė varpinė. 1926 m. įsteigta parapija. 1930 m. įrengti nauji 10 registrų vargonai. 1962 m. liepos 13-14 d. anksčiau bažnyčiai priklausiusiame lauke aštuoniolikmetei merginai pasirodžiusi Dievo Motina. Nuo to laiko Skiemonis pradėjo lankyti maldininkai.