Tarchomiński kościół powstał (jak można przypuszczać) w miejscu wcześniejszej, drewnianej świątyni, na przełomie XV i XVI w. z fundacji rodziny Gołyńskich, ówczesnych współwłaścicieli wsi Tarchomin. Świątynię konsekrował w 1582  r. biskup płocki Piotr Dunin Wolski. Kościół służył mieszkańcom okolic do czasów potopu szwedzkiego, kiedy to został poważnie uszkodzony i nie remontowany popadł w ruinę. W 1. poł. XVIII w. świątynię zaczęli gruntownie remontować nowi właściciele dóbr tarchomińskich, Ossolińscy. Ściany świątyni wzmocniono skarpami, zbudowano nowy dach z sygnaturką, dobudowano kruchtę, zakrystię, skarbiec, a drewnianą, wolno stojącą dzwonnicę zastąpiono murowaną. We wnętrzu położono nowe stropy, zbudowano drewniany chór muzyczny, ołtarze (główny i dwa boczne), ambonę, ustawiono chrzcielnicę. W podziemiach urządzono rodzinną kryptę grobową. Uporządkowano również otoczenie kościoła ogradzając przykościelny cmentarz murem i budując kostnicę. W takim stanie świątynia przetrwała do końca XIX w. W tym czasie właścicielami Tarchomina byli kolejno hr. Tadeusz Mostowski i  Paweł Muchanow, lecz nie przeprowadzali większych przebudów czy remontów. Rozpoczął je kolejny właściciel Tarchomina, inżynier Władysław Kisiel-Kiślański, przywracając świątyni gotycką formę oraz remontując wnętrza.

Kościół odnowiony po zniszczeniach II wojny światowej nadal służy jako świątynia parafialna mieszkańcom okolicznych osiedli.

Kościół rozbudowano w XVII w. dodając barokową kruchtę, zakrystię i skarbiec, na dachu umieszczono sygnaturkę. 

W latach 1912-1932 przeprowadzono regotyzację zewnętrznych ścian kościoła (usunięcie tynku, oczyszczenie cegły). Wnętrze z okresu XVII-wiecznej przebudowy, poddane gruntownemu remontowi w latach 1891-1934 (nowa posadzka, strop kasetonowy).  

Po 1730 r. - Przebudowa kościoła wraz z jego otoczeniem przeprowadzona przez Ossolińskich.

1894 r. - Data remontu świątyni - umieszczona w posadzce pod chórem, błędnie sugeruje datę budowy kościoła.