Перший римсько-католицький храм у Фастові з'явився в кінці XVI століття. Тоді, в 1593 році, Йосип, перший латинський єпископ Києва, побудував у Фастові замок і костел, а незабаром відкрив друкарню.
У XVII ст. в Фастові існували також католицькі ордени: єзуїти і бернардинці. Єзуїти займалися освітою - у місті ними була відкрита гімназія, а також пасторської діяльністю в парафії. Бернардинці вели проповідницьку діяльність.
У «Словнику географічному Королівства Польського та інших земель слов'янських» (Варшава, 1880 р.) вказані такі відомості про перші фастівських костьолах. У 1723 році біскуп Самуель побудував новий костел на місці старого. У 1768 році гайдамацькі загони, очолювані Швачкою і Бондаренко, пограбували і спалили його. Новий костел, побудували тільки в 1793 році.

На початку 1902 року до канцелярії Києво-Печерського і Волинського генерал-губернатора надійшов лист від Київського губернатора, в якому повідомлялося: «... існуючий нині в місті Фастові костел-дерев'яний, дуже старий і недостатньо місткий ... Костел розташований позаду будівель обивателів м. Фастова на відстані кількох верст від Фа-стовской Воскресенськом церкви і близько 1 версти від Фастівської Покровської церкви ... Через недостатню місткості і старості існуючого костьолу в будівництві замість нього нового костелу зі збільшенням розмірів такого, в дійсності зустрічається потреба ».
Розглянувши лист і додаються до нього три проекти нової будови, генерал-губернатор відповів: «... з боку головного начальника краю не зустрічається перешкод до задоволення цього клопотання прохачів ».

Які проекти розглядав генерал-губернатор, хто були їхні автори-про це документи замовчують. Зберігся лише затверджений проект - архітектора В. Домбровського, за яким і почали в 1903 році будівництво костелу. Деякі документи (проект, план) збереглися у фондах архіву Київської області.

У 1909 р. основні будівельні роботи були завершені, проте зібраних громадою коштів не вистачало на прикрасу фасадів та інтер'єру храму. Ксьондз костелу С. Шептицький майже два роки був змушений розсипати прохання і «клопотання» губернським властям про грошову субсидії, яка дала б можливість завершити будівництво храму.