Paluknyje 1794 m. pastatyta koplyčia. Paluknio palivarko savininkas Jonas Volfgangas 1829 m. pastatė naują medinę koplyčią. Valdžiai leidus, Mykolas Sadovskis 1904 m. dovanojo Vilniaus vyskupijai šeimyninę Paluknio koplyčią, kitus pastatus ir 2 dešimtines žemės. Koplyčia 1906 m. suremontuota ir padidinta.

1921 m. įkurta parapija. 1926 m. pristatyti bokštai. 1941 m. birželio 25 d. bažnyčią sudegino vokiečių kariai. Per gaisrą žuvo nuo 1915 m. klebonavęs Kazimieras Packevičius (1884–1941 m.). 1943 m. pastatyta laikina bažnyčia. 1981 m. bažnyčia rekonstruota: pailginta, paplatinta, pastatytas bokštas.