Apie 1436 m. buvo pastatyta koplyčia. 1524 ar 1526 m. Lygumų dvaro savininkas L. Vietkavičius, Vilniaus vyskupo Jono raginamas, prie Kruojos kranto pastatė medinę Švč. Tejybės bažnyčią, jos išlaikymui paskirdamas Šantauskų palivarką, kiek kitų žemių bei sklypų ir 1 smuklę. 1526. XI 7 karalius Žygimantas Senasis šią donaciją patvirtino. 1614m. Upytės teismas atėmė iš parapijos palivarką (Lypiškių dvarą), tačiau iš Lygumų dvaro žemių parapijos reikalams priskyrė 5 valakus ir 16 margų, kurios nusavino Pranas Boufalas. Tačiau jis pralaimėjo Upytės ir Vilniaus apeliaciniame teisme, turėjo parapijai sumokėti 7000 auksinių ir padenkti teismo išlaidas. 1842 m. rusai nusavino parapijos žemes, palikdami tik 33 dešimtnes. Tačiau nenusileisdamas klebonas kun. J. Beniusevičius nupirkos 6 valkus ganyklų ir jas padovanojo parapijai. Taigi Lygumų parapija turėjo daug žemės ir buvo viena iš turtingiausiųjų plačioje apylinkėje.

1791 ar 1793 m. klebonas kun. Kristupas Volfas pastatė naują medinę bažnyčią, išsilaikiusią daugiau kaip 100 metų. 1906-1914 m., klebono kun. Jurgio Rupkos rūpesčiu ir parapiečių lėšomis pastatyta nauja mūrinė vienabokštė gotinio stiliaus bažnyčia; jos statyba atsiėjo 80 000 rublių. Vietinių gyventojų pasakojimuose minima, kad statant bažnyčią 1908-1914 visi miestelėnai statyboms kaupė naminių paukščių kiaušinių lukštus. Lukštai - kalcio ir kreidos šaltinis, skirti įmaišyti į tuometinį jungiamąjį mišinį. Cemento tada dar nebuvo, arba neturėjo.

Įvairiuose enciklopediniuose leidiniuose Pakruojo rajono Lygumų Švč. Trejybės bažnyčios aukštis buvo nurodomas apytikslis ir skirtingas. Lygumų bažnyčia įvardijama tarp aukščiausių Lietuvos bažnyčių. Tačiau koks tikslus jos aukštis, niekas negalėjo patvirtinti. 2016 m. tai parūpo Lygumų miestelio seniūnei ir vietos žemės ūkio bendrovės vadovui. Sumaniusieji imtis matavimų, pasamdė specialistus su tam reikalinga sertifikuota matavimų įranga. Paaiškėjo, kad tikras mūsų bažnyčios aukštis yra 73 metrai ir 84 centimetrai. O iki šiol rašytiniuose šaltiniuose dažniausiai buvo galima aptikti nurodymų, jog Lygumų bažnyčios aukštis yra 75 metrai.