Kai 1905 m. buvo išduotas leidimas bažnyčios statybai, tikintieji, bijodami, kad valdžios nutarimas gali pasikeisti, per 10 dienų pastatė medinį baraką, kuris turėjo tarnauti kaip laikina bažnyčia. Šį pastatą pašventino Vilniaus vyskupas Edvard von Ropp. Jau 1906 m. buvo užsakytas mūrinės bažnyčios projektas. Architektu buvo pasirinktas Orsino Bongi iš Mediolano. Užsakovai prašė, kad bažnyčią jis suprojektuotų tuomet madingu neoromaniniu stiliumi, Santa Maria delle Grazie bažnyčios pavyzdžiu. Jau 1910 m. statybos reikalams buvo sudarytas Bažnytinis Komitetas. Tais pačiais metais grafienės Marijos Kristinos Tiškevičienės paaukotame žemės sklype prasidėjo bažnyčios statybos. Iškilus sunkumams dėl komplikuotos politinės situacijos ir lėšų stygiaus, bažnyčios projektas negalėjo būti pilnai įgyvendintas. Dabartinės bažnyčios išpuošimo autorius – Stefan Narębski.

Trečiasis bažnyčios statymo etapas apima 1934-1953 metus, kurio metu šalia bažnyčios buvo statoma Tiškevičių kapo koplyčia, kurioje palaidotas fundatorius – grafas Vladislovas Tiškevičius. Kunigo klebono dr. Kazimiero Kulako iniciatyva, 1942 m. buvo pradėta bažnyčios sienas dengti polichromija. Dekoracijos projekto autoriumi buvo Jerzy Hopper, o darbus atliko lietuviška statybų bendrovė "Statyba". Dekoratyviniai darbai reikalavo daug meninių žinių, todėl meninei daliai vadovo Jerzy Hoppor. Dekoravimo temas parinko klebonas dr. K. Kulakas. Daug vertingų patarimų suteikė S. Narębski ir kun. dr. Piotr Śledziewski. Freskos ir sgraffito (it. sgraffito – išraižytas) buvo pasirinkta kaip labiausiai bažnyčios stilių atitinkančios technikos. Šioms technikomis atliktos dekoracijos padengia beveik visas bažnyčios sienas. 1945 – 1947 m. kun. dr. K. Kulako pastangų dėka pataisyti visi karo metu atsidarę bažnyčios pažeidimai. Šiuo laikotarpiu bažnyčia buvo aprūpinta suolais, klausyklomis, klauptais ir kitais baldais. 1955 m. birželio 19 d. Panevėžio vyskupas Kazimieras Paltarokas iškilmingai konsekravo bažnyčią.