Par Talsu baznīcas vissenāko vēsturi noteiktu ziņu nav, jo attiecīgie dokumenti vairs nav pieejami. Domājams, ka Talsos savulaik dibinājusies viena no pirmdraudzēm Latvijā, un pirmās dievkalpojuma telpas bijušas ordeņa pils mūros. 1419.gadā tiek minēta kāda maza koka baznīciņa, kura, iespējams, atradusies tagadējās baznīcas vietā. Šī varbūt arī ir tā baznīca, kuru Gotharda Ketlera galma mācītājs Stefans Bilovs 1565.gadā atradis pussagruvušu. 1567. gadā tiek nolemts celt jaunu baznīcu no akmens materiāla. Baznīcas ēka bijusi ļoti sliktā stāvoklī. 1680.gadā tiek celts jauns mūra tornis. 1712.gadā baznīcas mūri tiek pacelti augstāk, un baznīcas iekšpusē tiek iebūvēts balkons. 1888.gadā baznīca tiek pagarināta, tai piebūvēts jauns ģērbkambaris, un baznīca dabū krustveidīgu formu - tādu, kādu to redzam tagad. 1926.gadā un 1927.gadā tiek veikti lieli dievnama iekšējie un ārējie remontdarbi. 1928.gadā ap baznīcu novilkts žogs no kaltiem granīta stabiem ar dzelzs ķēdi. Kara laikā baznīca nav cietusi, tikai 1905.gadā raidītās divu granātu atstātās pēdas vēl tagad ir redzamas un tiek saglabātas