Pirmoji koplyčia pastatyta 1809 m. 1903 m. koplyčia suremontuota. 1915 m. įkurta Palomenės parapija, koplyčia atnaujinta ir išplėsta tapo savarankiška bažnyčia. Naujai parapijai priskirtos artimiausios Gegužinės, Žaslių ir Žiežmarių parapijų gyvenvietės. Pirmasis parapijos klebonas buvo kun. Motiejus Cijūnaitis. Pirmojo pasaulinio karo metu (1915 m.) bažnyčioje penkias dienas buvo įsikūrusi vokiečių karo ligoninė. 1916 m. klebonas Juozapas Stasiūnas įsteigė parapijos bibliotekėlę.