Giáo xứ Chợ Cầu khởi nguồn từ các nữ tu dòng Mến Thánh Giá Cái Mơn dưới thời giám mục Isidore-François Colombert (Mỹ), Giám mục Đại diện Tông Tòa Hạt Đại diện Tông Tòa Tây Đàng Trong. Năm 1896, các linh mục Truyền giáo Dòng Thừa sai Paris tiến hành xây dựng một nhà nguyện bằng cột và mái lợp bằng lá. Nguồn tài liệu về họ đạo nhỏ qua năm tháng bị thất lạc dần.

Từ năm 1920, linh mục cai quản quản giáo họ Tân Hưng Phaolô Đoàn Thanh Xuân thường đến đây dâng lễ. Sau đó, nhà nguyện này cũng bị cháy. Theo thời gian, nhà nguyện bị cháy trơ nền dần trở thành bãi đất hoang vu. Giáo dân tại họ đạo này chuyển dần sang các nhà thờ khác trong khu vực. Năm 1964, linh mục Giuse Nguyễn Hữu Nguyên lánh nạn chiến tranh, đưa một số giáo dân thuộc gốc Đồng Xá (Hải Phòng) về địa điểm nhà nguyện cũ. Linh mục Nguyên quyết định cho tái xây dựng nhà thờ mới trên nền cũ. Vách tường nhà thờ được xây bằng gạch xi-măng, tuy nhiên gió bão làm đổ sập. Sau lần này, giáo dân quyết định xâu nhà thờ bằn gạch nung 4 lỗ. Tuy nhiên, chưa hoàn thành việc tô vữa lại đổ sập vì mưa bão. Cư dân xung quanh khu vực gọi nơi đây là "nhà thờ đổ".

Năm 1971, linh mục Tôma Nguyễn Văn Khiêm xây dựng lại nhà thờ mới, quy tụ giáo dân nhà thờ Nam thuộc ấp Chợ Cầu cùng về lập thành giáo xứ, do thời gian này nhà thờ Nam không có linh mục. Giáo xứ mới mang tên là Tân Hưng Chợ Cầu.

Năm 1989, linh mục Tôma Khiêm tiến hành đại tu nhà thờ và tiếp tục cho xây dựng tượng đài Thánh Giuse. Các đời linh mục chính xứ tiếp theo đều cho xây dựng các công trình phục vụ việc sinh hoạt cho giáo dân giáo xứ: Linh mục Louis Gonzaga Tô Minh Quang sửa nhà xứ, linh mục Antôn Nguyễn Văn Toàn xây dựng nhà sinh hoạt giáo lý, linh đài Đức Mẹ La Vang, và chỉnh trang đài Thánh Giuse.

Linh mục Giuse Trần Thanh Công xây dựng lại hội trường và tôn tạo lại toàn bộ khuôn viên nhà thờ, khu vực tượng đài Thánh Giuse cả xây dựng ngôi thánh đường hiện nay.