Parafia w Chrostkowie została eregowana pod koniec XIV w. Niestety nie zachował się akt erekcyjny.
Przy końcu XVI w. kościół był mały z obrazem Matki Bożej w głównym ołtarzu. Był on pod wezwaniem św. Katarzyny. Świątynia ta przetrwała prawdopodobnie do końca XVII w.
Wówczas to (przed 1694 r.) postawiono nowy kościół, któremu nadano wezwanie Matki Bożej Wniebowziętej i św. Katarzyny. W ołtarzu głównym znajdował się obraz Matki Bożej z Dzieciątkiem, koronowany dwiema srebrnymi koronami.
Pod koniec XVIII w. patronką parafii była już św. Barbara.
Po 1781 r. kolator Andrzej Zieliński przystąpił do remontu i rozbudowy kościoła. Dach został pokryty gontem, a do pierwotnej bryły świątyni dobudowano kaplicę oraz przedsionki przy głównym i bocznym wejściu. W 1814 r. wykonano sufit i chór.
Kolejna rozbudowa kościoła miała miejsce pod koniec XIX w., za czasu proboszczowania ks. Anastazego Okręglickiego. W tym czasie powiększono zakrystię i skarbiec, z którego powstała loża dla kolatorów, rozbudowano przedsionek. Po tej rozbudowie kościół został oszalowany i pomalowany.
Kolejna rozbudowa kościoła rozpoczęła się w 1990 r. Wzmocniono wówczas fundamenty i ściany świątyni oraz dobudowano nawy boczne oraz kruchtę. Od 1993 r. Mikołaj Konczalski z Włocławka (pochodzący z Chrostkowa) wykonał istniejącą do dziś – i uzupełniającą wykonaną wcześniej przez Władysława Drapiewskiego – malaturę wnętrza.
W 2009 r. świątynia została wyposażona w centralne ogrzewanie, a w 2011 r. wymienione zostało poszycie całego dachu.
W roku 2013 dokonano konserwacji głównego ołtarza pochodzącego z I poł. baroku z Padwy.
W roku 2014 i 2015 dokonano konserwacji ołtarzy bocznych pod wezwaniem Przemienienia pańskiego oraz św Walentego.
W roku 2016 dokonano całkowitej konserwacji i renowacji zabytkowych organów w Kościele.
W roku 2017 dokonano konserwacji czwartego ołtarza bocznego Miłosierdzia Bożego z wizerunkami. bł Męczenników Płockich abpa Juliana Nowowiejskiego oraz Bpa Leona Wetmańskiego w kaplicy św. Barbary, oraz odnowiono zakrystię i wyposażono ją w nowe meble.
W roku 2018 odrestaurowano drewniana podłogę w Kościele oraz zamontowano nowe witraże we wszystkich oknach Kościoła.
W roku 2019 zakonserwowano na zewnątrz Kościół wraz z remontem dzwonnicy oraz kaplicy pogrzebowej.
Rok 2020 budowa i poświecenie Nowego Pomnika św. Jana Pawła II z okazji setnej rocznicy jego Urodzin.
W latach od 2013 do 2020 trwały prace przy budynkach parafialnych, ogrodzeniu oraz na cmentarzu, gdzie położono kostkę oraz poświęcono nowy metalowy Krzyż cmentarny.
