Pakalnių dvaro savininkas Antanas Kulieša apie 1762 m. pastatė medinę bažnyčią. Jos vietoje kunigas Jurgis Kazlauskas su parapijiečiais 1906 m. kitą medinę bažnyčią. Ji buvo Leliūnų parapijos filija. 1928 m. įsteigta parapija.

Bažnyčia buvo sudėtingos kompozicijos, nepanaši į tradicinę, su trisiene apside, 2 bokšteliais, žemesnėmis zakristijomis. Vidus 3 navų. Šventoriaus tvora akmenų mūro.

1992 metais bažnyčia atremontuota. Bet štai 2000 m. balandžio 25-ąją tikintieji savo bažnytėlės neteko. Gaisras ankstyvą rytmetį iki pat pamatų suniokojo medinę bažnyčią. Niekuo negalėjo pagelbėti nei atskubėję ugniagesiai, nei sulėkę parapijiečiai - ugnies liežuviai be jokio gailesčio rijo medines sienas, lubas, papuošimus, šventųjų skulptūras, bažnytinius reikmenis. Vėliau žmonės, valydami gaisravietę, rado tik keletą religinio turinio knygų likučių, apdegusios bažnyčios istorijos puslapius. Ranka rašytos istorijos pirmajame puslapyje buvo žodžiai: "Bažnyčios ilgis – 25 metrai, platumas – 12 metrų, aukštumas oro pusėje nuo pamatų iki bažnyčios šelmenio – 10 metrų. Bažnyčia nuo ugnies neapdrausta...“

Pakalniškiai iki šiol įsitikinę, kad jų bažnyčia buvo padegta tyčia, esą net matėsi kažkokio skysčio liekanų, jautėsi benzino ar dyzelinio kvapas. Utenos policijos komisariato pareigūnai tyrė šį įvykį, tačiau įtariamųjų dėl padegimo nepavyko rasti. Gaisro priežastys taip ir liko neišaiškintos.

Gyventojai tuoj pat po gaisro rinkosi prie bažnyčios ir tvarkė aplinką, vežė nuodėgulius, nupjovė apdegusius medžius. Jų mintyse buvo vienintelė svajonė - turėti Pakalniuose naują bažnyčią. Tam sumanymui pritarė ir Leliūnų Šv. Juozapo parapijos klebonas kun. Kostas Balsys, kuris aptarnaudavo ir Pakalnių parapiją. Visi sudegusios bažnyčios tvarkymo darbai būtų kainavę apie 20 tūkstančių litų, tačiau jie atlikti veltui - parapijiečiai mielai ėjo į talkas, atvažiuodavo talkininkai ir iš Leliūnų, Utenos. Daug padėjo Leliūnų seniūnija. Sutvarkius gaisravietę, buvo paskelbtas bažnyčios atstatymo projekto konkursas, pradėtos rinkti aukos, išrinktas bažnyčios atstatymo komitetas. Aukų rinkėjai važinėjo po kitas parapijas, dalyvaudavo religinėse šventėse kitų miestų bažnyčiose. Užjausdami pakalniškius, naujosios bažnyčios statybai pinigus aukojo anykštėnai, uteniškiai, molėtiškiai, zarasiškiai, panevėžiečiai ir kitų vietovių gyventojai. Klebono kun. K.Balsio rūpesčiu, padedant parapijiečiams, laiminant Panevėžio vyskupui Juozui Preikšui, 2000 m. rugpjūčio 6-ąją prasidėjo naujosios Pakalnių bažnyčios statyba. Kertinį akmenį tuomet padėjo Seimo pirmininkas prof. Vytautas Landsbergis, o pašventino vysk. J. Preikšas.

Pirmąsias šv. Mišias klebonas aukojo ką tik iškilusioje, bet dar be langų, durų bažnyčioje gruodžio 25-ąją, antrąją šv. Kalėdų dieną.

Taigi statyba vyko labai sparčiai, kilo, stiebėsi aukštyn šiuolaikinės konstrukcijos pastatas. Dar tebevykstant statybai, į Pakalnius plaukė liturginiai reikmenys, drabužiai, bažnytinis inventorius, kuriuos paaukojo kitų parapijų kunigai. O Panevėžio Šv. Trejybės bažnyčios rektorius kanauninkas Bronius Antanaitis padovanojo 26 medinius suolus su klauptais, kainuojančius apie 20 tūkst. litų. Lėšų statybai skyrė Panevėžio vyskupija, padėjo įstaigos, organizacijos, pavieniai verslininkai, daugiau ar mažiau aukojo parapijiečiai. Bendromis pastangomis naujosios bažnyčios statyba buvo baigta 2000 m. vasarą. Liepos 29-ąją, per tradicinius šv. Onos atlaidus, ją pašventino Panevėžio vysk. J. Preikšas. Erdvioje bažnyčioje vos tilpo visi parapijiečiai ir svečiai, nes į iškilmes jų susirinko labai daug.

Ta proga su džiaugsmo šypsena veide parapijos klebonas kun. K.Balsys prisiminė bažnyčios statymo akimirkas ir gerų žmonių paramą. Dėkojo klebonas ir bažnyčios atstatymo komiteto nariui vysk. Juozui Preikšui, kun. Broniui Antanaičiui, kunigui Juozui Šumskiui, verslininkams Skaidrei ir Sauliui Vaiginams, architektui Kazimierui Tamošėčiui, vyr. architektui Raigardui Eigėliui, prof. Vytautui Landsbergiui, buvusiam Utenos apskrities viršininkui Rimantui Dijokui, buvusiam rajono merui Edmundui Pupiniui, Utenos miškų urėdijos urėdui Stanislovui Kvedarui, konstruktoriui Juozui Kaupui, projektuotojui Vytautui Zarankai, skulptoriui Juozui Naruševičiui, menininkui Juozui Rudalevičiui, vitražistams Audriui Surgailiui, Algirdui ir Vydūnui Tutkams, kalviui Rūteniui Dirvonskiui ir kitiems žmonėms. Daugelio rankose pražydo padėkos simbolis - gėlių puokštės, jiems buvo įteikti padėkos raštai, užrištos tautinės juostos.

Tiktai kun. K.Balsio energijos, ryžto, sumanumo dėka taip greitai pelenais virtusios bažnyčios vietoje iškilo šiuolaikiška naujoji bažnyčia. Labai išgyveno, gailėjo senosios medinės bažnytėlės, verkė, kai ji virto pelenais. Juk tokia jauki, miela širdžiai toji bažnytėlė buvo, neseniai suremontuota, išdažyta! Bet kai jos vietoje išaugo nauja, nebe taip gaila ir senosios. Naujoji Pakalnių bažnyčia - mūrinė, sumūryta iš dekoratyvinių pilkų ir geltonų plytų. Viduje - daug medžio dirbinių, puošnus altorius, spalvingi vitražai, meniškos šventųjų skulptūros. Gražiai sutvarkytas ir šventorius, išklotas plytelėmis. Žinoma, kaip sakė šių eilučių autoriui vietiniai žmonės, dar daug reikės darbų įdėti tvarkant bažnyčios aplinką, sodinant medžius. Bet tai bus padaryta palengva, rengiant talkas. Svarbiausia, kad bažnyčia jau pastatyta ir veikia, kviečia tikinčiuosius. Šalia naujosios bažnyčios tebestovi ir senoji medinė varpinė. Per gaisrą, kai ugnies liežuviai rijo maldos namus, varpinė stebuklingai išliko, tačiau buvo visa suodina, aprūkusi. Parapijiečiai skuto degėsius, plovė suodžius, tad neilgai trukus varpinė buvo naujai suremontuota, išdažyta.

Ilgą laiką Pakalnių žmonės didžiavosi, kad jų medinė bažnytėlė – viena seniausių Utenos krašte, o dabar didžiuojasi, kad bažnyčia yra pati naujausia.
Šv. Trejybės bažnyčioje buvę dailės kūriniai:

1. „Vilniaus Šv. Rapolo bažnyčios" molbertinės tapybos paveikslas, kuriame vaizduojamas Vilniaus Šnipiškių priemiesčio fragmentas - bažnyčia ir koplyčia (neišlikusi). 2. Medinis XIX a. pab. vietinių meistrų darbo procesinis dvipusis altorėlis. Vienoje pusėje paveikslas „Angelas sargas“, kitoje - „Šv. Kotryna“. 3. Du geležiniai šventoriaus vartų bokštelių kryžiai, puošti vingrių, barokinių formų ornamentais. 2000 04 25 paminklai sudegė kartu su bažnyčia.

Pakalnių triaukštė koplytėlė su skulptūromis Pakalnių bažnyčios šventoriuje ir jo prieigose su netoliese esančiomis kapinėmis buvo daug medinių, meniškai išdrožinėtų kryžių, statulėlių ir kančių. Nepriklausomybės metais mėgėjai iš Pakalnių kaimo daugumą skulptūrėlių pasisavino. XIX a. pab. – XX a. pr. priešais bažnyčią pastatyta tinkuota, baltai dažyta mūrinė triaukštė koplytėlė. Jos atvirose aukštų nišose įkomponuotos medinės, nemažos polichrominės skulptūros – baroko atgarsis liaudies mene: I aukšte – Nukryžiuotojo, II a. – Lurdo Marijos, III a. – Šv. Juozapo skulptūros. 1971 m. įrašyta į dailės objektų sąrašą. 1997 m. medinė Lurdo Marijos skulptūra dingo, 2000 m. – ir Nukryžiuotojo skulptūra.