Bis zur Wende des 19. Jhd. stand auf dem Platz der heutigen Grolsheimer Kirche ein Gotteshas, das bis kurz nach der Mitte des 16 Jhd. dem hl. Martin geweiht war. Die Kirche war um 1765 in einem sehr ruinösen Zustand.

1821/22 wurde die Grolsheimer Kirche nach Plänen des großherzoglichen Landbaumeisters Friedrich Schneider im klassizistischen Stil erbaut.  Der ursprüngliche Dachreiter wurde 1912  durch einen viergeschossigen Westturm ersetzt. Der schlichte Sakralbau ist wegen der selten gut bewahrten Ausstattung der ersten Hälfte des 19. Jhd. beachtenswert. Die letzte Außenrenovierung der Kirche fand 2002 statt.