Biržų bažnyčia minima 1510 m. Apie 1515 m. vyskupas Albertas Radvila tarp Apaščios ir Agluonos upių pastatė kitą medinę bažnyčią. 1553 m. minima Biržų parapija. XVI a. pabaigoje parapija panaikinta: pirmoji bažnyčia sunyko, antroji, pradėjus statyti pilį, apie 1586 m. nugriauta. Biržų savininkė Liudvika Karolina Radvilaitė 1692 m. įrengė katalikų bažnyčią. Ji buvo medinė, nedidelė, be zakristijos. Varpinėje kabojo 3 varpai. Nuolatiniam kunigui mokėta 400 auksinų per metus. Nuo 1684 m. veikė katalikų parapinė mokykla.

Pagal architekto Lauryno Cezario Anikinio (Anichini) projektą grafas Jonas Tiškevičius 1857–1861 m. pastatė dabartinę mūrinę bažnyčią. Ji 1879 m. konsekruota. Bažnyčią sutvarkyti ir išpuošti daug padėjo klebonas Juozas Rimkevičius. 1901 m. įrengti vargonai (meistras Rodavičius).