Žlibinuose, kurie XVIII a. vadinti Ryvėnais, Mykolas Šiukšta 1773 m. pastatė bažnyčią ir jai dovanojo 1 valaką žemės. Begriūvanti bažnyčia suremontuota 1845 m. 1863–1889 m. į Žlibinus caro valdžia neleido skirti kunigo.
1896 m. Kauno gubernatorius teigė, kad bažnyčia nereikalinga ir siūlė neleisti remontuoti. Kai nebereikėjo leidimo, 1897 m. pastatyta dabartinė bažnyčia (Piotro Serbinovičiaus projektas). 1929 m. įsteigta parapija.
1960 m. bažnyčia uždaryta ir paversta mokyklos sporto sale, vėliau žemės ūkio reikmenų sandėliu. 1989 m. grąžinta tikintiesiems, suremontuota ir 1991 m. pašventinta.