Asiakirjoissa Pyhäjoki mainitaan itsenäisenä seurakuntana ensimmäisen kerran v. 1573. Tätä vuotta pidetään seurakunnan perustamisvuotena. Pyhäjoki on yksi Pohjanmaan vanhoista emäseurakunnista. Siihen kuului aikoinaan koko Pyhäjokilaakso Savon rajoja Pyhäjärveä myöten.
Pyhäjoen ensimmäinen varsinainen kirkko valmistui 1586. Se oli pieni goottilaistyylinen puukirkko, jossa oli merimerkiksi tarkoitettu 56 m korkea torni. Kirkko purettiin 1850-luvulla pienuutensa ja huonokuntoisuutensa vuoksi.
Toisen kirkon rakentamista mietittiin lähes 80 vuotta. Se toteutettiin vielä vanhan emäseurakunnan voimin. Kirkko valmistui v. 1844. Salamaniskusta syttynyt tulipalo tuhosi tämän upean kirkon juhannuskesän yönä v. 1974.
Nykyisen kirkon suunnittelu tehtiin161 kilpailuehdotuksen joukosta. Kilpailu oli siihen mennessä laajin kirkon suunnittelukilpailu maassamme. Vihkiäisjuhlaa vietettiin v. 1977. Kirkko edustaa modernia rakennustyyliä. Siinä perinteisen kirkon harmoninen sakraali tunnelma liittyy uudenlaisiin muoto- ja rakenneratkaisuihin.
Kirkon pohjaratkaisu on lähes neliön muotoinen. Katto kohoaa jyrkkenevästi alttarin yläpuolelle yli 20 metriin. Kuoriin tulee voimakas valo korkeasta eteläikkunasta. Salin muoto johdattelee kävijän ajatuksia valoon ja ylös korkeuteen. Kirkon tunnelma on valoisa ja rauhallinen, mutta samalla myös dynaaminen ja ajatuksia herättävä.