A bodajki egyház középkori történetére vonatkozóan egykorú forrással sajnos nem rendelkezünk, csupán feltételezhetjük, hogy a birtokos johanniták templomról és temetőről is gondoskodtak. A helyi plébániatemplom első és egyetlen középkori említése 1434-ből maradt fenn, amely szerint néhány erre járó katona a plébániára összehordott, valamint a jobbágyok házaiban talált javakat elrabolta.
A templom írott története a 17. század végén kezdődik. A móri kapucinusok, akik a bodajki plébánia jogait is megkapták Széchényi Pál veszprémi püspöktől, azonnal felfigyeltek a település adottságaira, minderről pedig részletesen be is számoltak a kolostoruk életét dokumentáló háztörténetben. Az 1696-ban mindössze tizenegy református család által lakott Bodajk két szempontból is érdekes volt számukra: egyrészt a bőséges vízhozamú, gyógyvízként is használt forrás keltette fel a figyelmüket, amely igen alkalmasnak tűnt egy kallómalom működtetésére, másrészt pedig a mellette talált kápolna romjai. Ez utóbbit a megtelepedést részletesen leíró forrás a helybeliek szóbeszédére hivatkozva egy Szent István korában Szűz Mária tiszteletére szentelt, és az államalapító király által is gyakran látogatott helyként mutatja be.
„Igen gyakran hallotta a felette tisztelendő Willibald kapucinus atya a beszélgető parasztoktól, hogy milyen csodálatos hely volt már Szent István király idejében Bodajk: egyrészt a forrás, másrészt a kápolna miatt, amit abban az időben Szűz Mária tiszteletére szenteltek. Továbbá hogy Szent István különös tisztelettel viseltetett a hely iránt, kiváltképpen háború idején, amikor a törökök és tatárok ostromolták Székesfehérvárt. És miután István király a kevés katolikussal nem tudott ellenállni, bizodalmát ebbe a kápolnába vetette, úgy hogy miután ájtatoskodott, felment a templom melletti dombra, és az ellenség felé keresztet mutatva, valamennyiüket megfutamította.”
Bodajk újkori katolikus életének megteremtője a móri kapucinus házfőnök, páter Steyri Willibald volt. A kultusz számára páter Willibald Bécsben oltárképet is készíttetett, mégpedig a betelepülők által jól ismert passaui Segítő Szűz Mária képének másolatát. Az 1697-re elkészülő kápolna azonban a meginduló zarándoklatok következtében hamarosan szűknek bizonyult, így a bővítés igénye már az 1720-as években felmerült. A jelenleg is álló új templomot, melynek építője Häzinger Pál kőművesmester volt, végül 1742. szeptember 30-án szentelte fel Berényi Zsigmond pécsi püspök. A templombelső díszítése ugyan igénybe vett még néhány évtizedet, de 1786-ra a festés is elkészült Franz Xaver Bucher és Hesz János Mihály munkája nyomán.
A kapucinus rendet II. József király eltörölte, a szerzeteseknek 1788. után a bodajki rendházukat is el kellett hagyniuk. A plébániát azóta a székesfehérvári egyházmegye papsága látja el, méltó módon követve az alapító atyák lelkiségét. A zarándoklatok, búcsújárások számának növekedése miatt Shvoy Lajos megyéspüspök szorgalmazására az 1930-as évektől megindult a kegyhely átépítése, bővítése. Az Urbányi Vilmos tervei alapján megvalósuló munka megáldására 1948 szeptemberében került sor Mindszenty József bíboros prímás jelenlétében.
