Obecny kościół powstał w roku 1782. Jest to budynek drewniany, na kamiennej podmurówce. Usytuowany jest na pagórku w centrum wsi, otoczony cmentarzem, założonym prawdopodobnie w drugiej połowie XVIII wieku. Kościół powstał staraniem ówczesnego właściciela wsi Ludwika Hersztopskiego. Budynek założony został na planie krzyża łacińskiego, z zamkniętym trójbocznym prezbiterium, za którym znajduje się zakrystia ze stropem belkowym (na jednej z belek wyryta jest data 1782). Dach jest kryty gontem. Po zachodniej stronie usytuowana jest czworoboczna wieża nakryta baniastym hełmem. Nad prezbiterium umieszczona została niewielka wieżyczka na sygnaturkę z czterospadowym dachem.
Wnętrze kościoła nakryte jest belkowatym stropem, o układzie kasetonowym. Ściany są otynkowane, pokryte polichromią z roku 1966, która nakryła pierwotną z początku XX wieku. Cennym wyposażeniem jest barokowy ołtarz główny z połowy XVII wieku, dwa późnobarokowe ołtarze boczne z końca XVIII wieku, ambona z fragmentami z XVIII wieku oraz rokokowa chrzcielnica z drugiej połowy XVIII wieku. Chór muzyczny wsparty jest na słupach, z wybrzuszonym parapetem. Obok kościoła stoi drewniana dzwonnica, prawdopodobnie z końca XVIII wieku, nakryta daszkiem namiotowym.
W roku 2005 z kościoła skradziono drewnianą figurę Świętej Barbary, cztery drewniane anioły (dwa z ołtarza głównego oraz dwa umieszczone na organach), złocone elementy ołtarzy oraz tabliczki wotywne. Sprawców nigdy nie odnaleziono. Brakujące figury zostały zastąpione replikami. Nową figurę Świętej Barbary ufundowały Ochotnicze Straże Pożarne miejscowości
Pierwotny kościół parafialny został założony w roku 1440, w nieistniejącej już wsi Grobia (zanikła pod koniec XVI wieku), położonej na północny zachód od dzisiejszego Bucza. Wieś tą wraz z kościołem rozebrał za panowania Zygmunta Augusta Jan Bronikowski, przeszedłszy na protestantyzm. Zapiski z wizyty archidiakona śremskiego Gaspara Happa z roku 1610: „Była niegdyś wieś, zwana Grobią, w której się tylko zagrodnicy (hortulani) znajdowali. Jak pamięć ludzka sięga był w tej wsi kościół pod tytułem N. M. Panny; ten gdy z starości zniszczał, niejaka pani Gołaniecka, wdowa, wystawiła w jego miejsce nowy. Ale gdy później taź sama dobra swoje, to jest wieś Grobią z zagrodnikami i wieś Bucz z kmieciami ur. Janowi Bronikowskiemu przedała, ten, jako heretyk, kościół spustoszył, wieś Grobią zniósł całkiem z zabudowaniami plebańskimi i szkołą, tak iż tylko nagie ściany kościoła pozostały, a granice pól plebańskich zostały rozorane”. Później w miejscu gdzie stała wieś Grobia, powstał folwark zwany Dębina, należący do Bucza. Kościół w Grobi, został odzyskany przez katolików w 1641 roku. Jednakże z braku funduszy, pleban nie był w stanie się utrzymać, dlatego w roku 1653 został przeniesiony do kościoła parafialnego w Przemęcie. W tym samym czasie, lub nieco później, kościół w Grobi został odrestaurowany staraniem Cystersa Pawłowskiego z klasztoru przemęckiego. Odnowiony kościół został poświęcony przez sufragana poznańskiego, Macieja Kurskiego, dnia 16 czerwca 1664 roku, pod wezwaniem Św. Barbary męczenniczki. W roki 1685 kościół był wizytowany przez archidiakona śremskiego Gnińskiego. Na początku XVIII wieku dziedzicem Bucza był Andrzej Mielęcki, świeżo nawrócony z kalwinizmu. Będąc właścicielem kościoła w Buczu, służącego dotąd braciom czeskim, oddał go katolikom, nie bez zastosowania przemocy. Kościół został poświęcony i obdarzony nową erekcją przez Mielęckiego w roku 1720. W wieku XVII, poprzedni właściciele Bucza, Gorzeńscy, wyznania braci czeskich, chowali w nim zwłoki członków swojej rodziny. Księgi kościelne w Buczu zaczynają się od roku 1781, wcześniejsze zapiski spłonęły razem z plebanią.
Obecnie kościół przechodzi generalny remont.