Dabartinė Andrioniškio bažnyčia yra jau trečia. Pirmoji buvo medinė, pastatyta 1726 m. kunigaikščių Čartoriskių. Šiai visiškai pasenus, 1790 m. Penionių dvaro savininkas Penianskis pastatė naują medinę bažnyčią, kuri išbuvo iki 1935 m., kartkartėmis taisoma.

1935 m. inžinieriaus Prano Morkūno iniciatyva ir pinigais pagal architekto Vaclovo Michnevičiaus projektą vietoje senos medinės buvo pastatyta akmeninė Š. Petro ir Povilo bažnyčia. Bažnyčios dydis 29 × 13,5 m. Bažnyčią konsekravo vyskupas Kazimieras Paltarokas. Prie statybos daug prisidėjo tų laikų Andrioniškio bendruomenė. 1936 m. kunigo M. Šermukšnio rūpesčiu vietoj Anykščių parapijos filijos buvo įkurta Andrioniškio parapija su 2323 parapijiečiais.

Šiuo metu bažnyčia yra valstybės saugomas architektūros paminklas. Bažnyčioje yra vertingas paveikslas „Šv. Baltramiejus“. Bažnyčios šventoriaus vartuose – 3 medinės skulptūros.

Visa Andrioniškio parapija išsidriekusi pagal Šventąją 16 km ilgiu. Tokiu būdu parapijos ribose yra gražių vietovių, kaip antai, Migdoliškio, Kalčių, Niūronių, Ramaškonių, Mogylų, Lašinių bei Inkūnų pakrantės. Gamtos grožis turi didelės įtakos žmogaus dvasiai.
Iš Andrioniškio apylinkės yra kilę įžymių asmenų – pirmiausia prof. inž. P. Morkūnas, kurio lėšomis ir nurodymais Andrioniškyje pastatyta bažnyčia. Toliau – dr. Marcinkevičius, dr. Didžiulis, Juozas Paškevičius, išleidęs lietuviškai vokišką žodynėlį.