Sangaste kirik on rajatud ilmselt XIII sajandil kihelkonna (Theal) kirikuna. Asjatundjate arvamust mööda on ta vaatamata hävingutele ja ümberehitustele säilitanud omaaegse põhiplaani.
Kirik on korduvalt kannatanud sõdades, hävinud Liivi sõjas, Poola-Rootsi sõdades taas purustatud ja Rootsi võimu ajal üles ehitatud.
Taaskordne kiriku mahapõletamine toimus Põhjasõja käigus venelaste poolt 18.VII.1702. 1715 rajati puidust "hädakirik", praegusel kujul taastati kirik 1742.a.
Pärast taastamist 1742 ja sisseõnnistamist sama aasta 12.kolmainujärgsel pühapäeval on kirikus teostatud suuremaid remonte ja interjöörivahetusi 1861, Peauks sai siis endale praeguse segmentfrontooni ja toskaana pilastrid, mis omased klassitsistlikule stiilile.1873. ehitati puidust neobarokne haritorn. Samal aastal paigaldati kirikule uus sindelkatus, hiljem asendati see kivikatusega. 1905-1906 vahetati välja osa katusekive ja ehitati kahhelahjud Tartu pottseppmeister Hans Lõokese poolt. Arvatavalt vanim orel valmis 1830-32 Paides meister Thal'i poolt, oli 9 registriga ja läks kogudusele 2300 rubla maksma. Praegune orel on vendade Kriisade meistritöö 1924 aastast ja omab 2 manuaali ja 24 registrit.
Altarimaal "Kolgata" on valminud Münchenis ateljeetööna 1883.
Viimase sõja ajal sai kirik laastamist tunda. Rüüstati orel, mis hädapärasesse töökorda viidi 50-datel aastatel ning täielikult parandatud ja uuendatud 2004.aastaks meister Ago Tint'i tööna ja Saksa oreliehitaja Gerhardt Schmidt'i (1926-2004) annetatud materjalidest.
1964 kaeti kiriku katus eterniidiga, töö oli ebakvaliteetne ja kiriku sisemus sattus suurde ohtu. 1990 asendati eterniit vaskplekkkatusega. 1991. aastal viidi läbi viimane suurem remont.
Koguduse õpetajatest tuleks esile tuua eesti kirjakeele üht loojat Joachim Rossihniust ja teenekat kooliasutajat ning maarahvale hariduse jagajat Chilian Rauschertit. Viimane on sündinud Frankimaal Coburgis 1653 ja saanud Sangaste õpetajaks 1685. Olnud Sangaste ja Laatre koolide asutaja, väsimatu eestlaste hariduse eest seisja ja ustav luterlane. Keeldus vannet andmast Vene tsaarile, oli asumisel Moskvas 1703-1713. Tuli tagasi oma laastatud kihelkonda ja teenis oma kogudust 1713-1717 veel neli aastat kuni surmani. Tema poja Gotthardt Ferdinandi ametiaja jooksul ehitati üles praegune kirik.
1840'datel aastatel toimus kihelkonnas elav üleminek apostlikku õigeusku, plaaniti isegi Sangaste kiriku ümberehitamist õigeusu tarvidusteks. Usku vahetas pea 40 % elanikest. Kihelkonda ehitati 3 õigeusukirikut: Ilmjärve, Laatre ja Priipalu, mis praeguseks on oma tegevuse lõpetanud.
