臺灣在天津條約與北京條約簽訂後開放外人來臺通商，因此打狗（高雄）與彰化員林之間常有商販往來，光緒元年（西元1875年）在打狗（高雄）經商的羅厝居民涂心，聽過神父傳道之後深受感動，便約親友後壁厝劉江、崙頭黃過枝、新厝劉鎮等人，並與莊中較有名望人士會商，至打狗邀請神父來羅厝莊開教。於是打狗的天主教道明會士派遣吳萬福神父及林水龍傳道師前來羅厝服務。起初於後壁厝租用民宅當作傳道所及住宅（今張魚教友的住宅舊址），隨著教務擴展，教會又派何安慈神父一起協助教務。光緒2年（西元1876年）吳萬福神父以銀四十大員購得教堂現址，同時設置孤兒院收養遭遺棄之孤兒，開辦了臺灣中部第一間孤兒院，當時稱之為「仁慈堂」。光緒6年（西元1880年）何安慈神父接任本堂之職，至光緒8年（西元1882年）由何安慈神父著手興建具有民宅外觀的第一代教堂，同時也蓋了神父宿舍，為臺灣中部天主教最早新建的堂區，並在日後成為天主教在中部地區的重要據點，成為拓展北部傳教據點的跳板。教堂成立後，光緒皇帝御賜「奉旨敬教」石碑乙面，立於正門上方，與緊鄰下方的「天神鐘」互相輝映。明治38年（西元1905年）馬守仁神父在教堂內創辦一所傳道學校，先後訓練三屆傳道員至全臺各地服務，成為臺灣第一所傳道學校，然第四期起遷至臺北授學。教堂於明治39年（西元1906年）發生的地震下嚴重受損，原有的三合土製教堂結構受損與屋頂崩塌，馬守仁神父只好先搭建一座臨時教堂以使用，並於次年開始規劃新建第二代教堂。大正元年（西元1912年）改建的第二代教堂落成，此時教堂形式結構都充滿歐洲教會西班牙風格。 民國63年（西元1974年）為了紀念羅厝教會開教一百週年，在郭佳信神父的規劃下，建成第三代教堂，此時期的建築體採紅磚閩南式建築，外觀皆為清水紅磚，形式類似美國鄉村式，為簡化的西方傳統式格局，具有閩洋折衷式風格；民國77年（西元1988年）時由瑪利諾會轉交臺中教區管理，但並未調派神父牧職，而由鄰近教會神父代行牧職，直到民國80年（西元1991年）才由黃清富神父駐任。由於教堂年久失修，遂於民國82年（西元1993年）開始整理園區，期間發現良雅約神父的舊墓碑，整理後並設置了記錄耶書受難的故事「十四處苦路園與聖母山」，民國86年（西元1997年）再進行教堂之修建，於教堂前興建新的鐘樓，以水泥磚造方式，融合羅馬式和巴洛克風格，主教堂的整體造型部分採用哥德式裝飾之第四代教堂，為現今樣貌，雖然羅厝天主教堂現貌已非昔日樣貌，但是教堂西南側有一座紅磚造建築物，原為神父講道之道理堂，目前為「羅厝天主堂古文物室」，並於民國91年（西元2002年）經彰化縣政府登錄為歷史建築，民國113年（西元2024年）展開修復工程，並於隔年修復竣工。