1621 m. Lietuvos Didžiosios Kunigaikštystės politinis veikėjas, tuometinis Žemaitijos seniūnas ir Klovainių dvaro valdytojas Jeronimas Valavičius Klovainiuose pastatė pirmąją medinę Romos katalikų bažnyčią. 1625 m. Žemaičių vyskupas Stanislovas Kiška bažnyčiai suteikė parapijos teises. 1853-1854 m. šalia senosios bažnyčios statoma nauja bažnyčia. XIX a. devintame dešimtmetyje prie bažnyčios pristatytas bokštas, kuris atlieka varpinės funkciją. 1884 m. bažnyčioje įrengti garsaus tuometinio vargonų meistro Juozapo Radavičiaus padaryti vargonai.
2021 m. minint pirmosios Klovainių bažnyčios 400-ąsias pastatymo metines, svarbiausios parapijos datos įamžintos atminimo lentoje, kuri pritvirtinta prie pagrindinių vartų.