清光緒元年(1874年)，法國傳教士羅尼設購得房產一處，改為教堂，1925年大地震毀圮。現在的天主教堂是1930年在原址修建的。1985年，教堂經全面修繕后，被列為“大理市重點文物保護單位”。2002年，教堂再次進行了全面的修繕。
云南這些最美教堂，隱在深山藏于街巷
教堂正立面門廊構圖是白族傳統民居三疊水模式，屋頂一高二低，兩側屋頂側廊廈檐相交形成兩大串角。既有西方的浪漫格調，又有白族傳統民居建筑風格，飛檐斗拱，彩繪娟秀，是中外建筑及文化交融的藝術精品，是融各種建筑特色于一身的民族瑰寶，是中外宗教建筑中的一枝奇葩。
2019年10月7日，大理天主教堂入選第八批全國重點文物保護單位名單。