Według ustnego podania, już w XIII w. istniała w Mierzycach dość duża drewniana kaplica, przy której rezydował na stałe kapelan. Na początku XVI w. była to świątynia drewniana wybudowana z drewna sosnowego pw. św. Katarzyny DM. Przetrwała ona do 1837 r. W 1668/1669 r. były w niej dwa ołtarze. W 1720 r. obydwa były p.w. NMP, w tym jeden z obrazem Zwiastowania. W 1774 r. przeprowadzono remont kościoła staraniem ówczesnego proboszcza, ks. Antoniego Tomaszewskiego, kustosza kolegiaty wieluńskiej i komisarza dóbr Mierzyce i Kamionka, należących do kapituły gnieźnieńskiej. Wtedy także zmieniono wystrój wnętrza dodając czwarty ołtarz przewieziony z kościoła w Toporowie. W głównym ołtarzu był obraz Trójcy Świętej a powyżej niego obraz św. Jerzego. W drugim ołtarzu umieszczono obraz Matki Bożej Częstochowskiej a w trzecim św. Katarzyny. W czwartym ołtarzu był obraz. W latach 30. XIX w. ówczesny proboszcz, ks. Ignacy Piotr Bolewski, podjął starania o wybudowanie nowej świątyni. Projekt nowego kościoła przygotował Piotr Wetzlich. Staraniem ks. Ignacego Bolewskiego w latach 1837-1839 wybudowano murowaną świątynię w stylu neogotyckim. Następcy ks. Ignacego Piotra Bolewskiego zajęli się wyposażaniem wnętrza świątyni i jej otoczeniem. W 1884-1891 przygotowywano go do konsekracji, w tym celu dokonano prac remontowo-porządkowych. Konsekrację przeprowadził 16 czerwca 1885 r. biskup włocławski Aleksander Kazimierz Bereśniewicz w czasie przeprowadzanej wizytacji