Pastatyta 1803 m., turi baroko ir klasicizmo bruožų. Manoma, kad XVII a. pabaigoje Daujėnų kapinėse buvo pastatyta medinė koplyčia (ji buvo ir 1750 m.). Į ją laikyti pamaldų vykdavo Krinčino kunigai. Krinčino klebono Jono Jeronimo Šarkevičiaus rūpesčiu 1794–1803 m. pastatyta dabartinė plytų mūro bažnyčia. Vėliau klebono Juozapo Kubilinsko iniciatyva medinės lubos pakeistos mūriniais skliautais. 1894 m. pastatyta medinė klebonija. Nuolatinis kunigas čia apsigyveno 1898 m., nors valdžios leidimas gautas tik 1903 m. 1904 m. pradėtos rašyti metrikų knygos.

Vladislovas Pšibitnevskis iki 1908 m. bažnyčioje įrengė vitražus, jie Panevėžio parodoje 1905 m. laimėjo sidabro medalį. Daujėnai 1909 m. tapo savarankiška filija. 1910 m. bažnyčia restauruota, apdengta skarda. Svarbiausius darbus atliko Varšuvos dailininkai. 1923 m. įkurta parapija. Parceliuojant Karpiui priklausiusį Moliūnų dvarą, bažnyčiai paskirta 8 ha žemės. Veronika Mačiuitienė dovanojo 5,5 ha. Daujėnuose 1903–1942 m. klebonavo Vincentas Baltrušaitis. Jis pastatė parapijos ūkinius trobesius, padidino kleboniją, suremontavo bažnyčią, sutvarkė kapines. Daujėnai garsėjo Sekminių, Šv. Roko ir Angelų Sargų atlaidais. Prie šventoriaus yra šaltinis, kurio vanduo, tikinčiųjų manymu, turi gydomosios galios. Prieš Antrąjį pasaulinį karą jaunalietuviai pastatė šaltiniui rentinį, sutvarkė aplinką. Bažnyčia turi baroko ir klasicizmo bruožų, stačiakampio plano, su bokšteliais. Vidus 3 navų, atskirtų pilioriais, skliautuotas.

Apie varpinę ir varpus žinoma, jog per karą 1915 m. iš varpinės negrįžtamai dingo visi varpai – buvo išvežti į Rusiją. Kunigo Vincento Baltrušaičio rūpesčiu 1936 m. iš naujos varpinės vėl nuaidėjo galingi dviejų varpų balsai. Jie girdimi ir šiandien. Didysis varpas (ø 108 cm) pakrikštytas Šv. Juozapo vardu. Jis sveria 712 kg. Įrašas ant liemens: "ŠV. JUOZAPAS. LIETUVA. DAUJĖNŲ R. KAT. BAŽNYČIOS PARAPIJEČIŲ LĖŠOMIS LIEDINTAS KAUNE 1935 M. I MASALCO DIRBTUVĖJ, KLEBONAUJANT KUN. BALTRUŠAIČIUI". Mažesniojo varpo (ø 98 cm) Šv. Petro svoris 525 kg. Įrašas ant liemens toks pat, kaip ir didžiojo, tik skiriasi vardas. Abu varpai nulieti Juozo Masalco (Masaicevo) varpų ir ūkio mašinų dalių liejykloje Kaune. 1942 m. mirus kun. V. Baltrušaičiui, Daujėnų bažnyčios varpai skambėjo aštuonias valandas – kad apie didžią netektį išgirstų ir atokiausiose parapijos vietose. Paprastai skambinama abiem varpais. O štai 2018 m. – Lietuvos 100-mečio proga – pusę metų kasdien vidurdienį prabildavo vienas varpas. Kaip priminimas apie ypatingą mūsų valstybei progą. 2021 m. įrengta automatizuota Daujėnų varpų skambinimo sistema. Tuo pasirūpino inžinierius-kampanologas, kūrybinės grupės "Varpai.lt" specialistas, keliaujantis po visos šalies varpines Saulius Stulpinas.

Daujėnų varpinėje nuo šiol bus unikali skambinimo sistema – kitos tokios niekur nėra. Varpai čia nuo seno įtaisyti ant krumpliaračių (tokia sistema buvo išplitusi tarpukariu. Šiandien įprastesnė – su guoliais) taip gerai, kad po šiai dienai išsilaikė – nesulūžę, nesupuvę, neišsiklibinę. Rankomis pagamintas vienetinis egzempliorius, pritaikytas būtent šiems varpams (įrengimai sukurti "Varpai.lt" kolegų Antonijaus Urducho dirbtuvėse Lenkijoje). Šios renovacijos mecenatas – įmonės "Lietpak" vadovas, dr. Pranas Kiznis. 2021 m., per šv. Roko atlaidus, Daujėnų bažnyčioje varpai suskambo kitaip – ne rankomis, o juos supant sudėtingiems mechanizmams. Atlaidų metu ant bažnyčios sienos buvo atidengta juodo granito lenta, primenanti, kad 2015–2017 metais atliktas bažnyčios išorės ir vidaus remontas, kurį taip pat inicijavo dr. Pranas Kiznis.