Svarbus Medininkų objektas yra parapijos bažnyčia, o ypač jos istorija. Medininkų bažnyčia yra viena iš pirmųjų septynių parapijinių bažnyčių, įsteigtų karaliaus Vladislovo Jogailos tuoj pat po Lietuvos krikšto 1387 metais.

Nors Medininkų bažnyčiai jau šeši amžiai, tačiau medžiagos, atskleidžiančios jos istoriją ar bent galinčios padėti ją atskleisti, nėra daug. Ypač mažai informacijos likę nuo senų laikų. Yra žinoma, kad 1391 metų Jogailos privilegija Medininkuose įkurtas Augustiniečių ordinas, kuris administravo Medininkus daugiau kaip keturis amžius. Reikia pridurti, kad senoji Medininkų bažnyčia stovėjo ne ten, kur stovi dabartinė Medininkų šventovė. Kadaise bažnyčia stovėjo miestelio širdyje, prie turgaus, šalia Ašmenos trakto. XVIII amžiaus Medininkų turto aprašuose parapijos bažnyčia yra Kuosinės gatvėje. Taip buvo iki XIX amžiaus pabaigos ir tik XX amžiaus pradžioje, gavus vietą naujos bažnyčios statybai, senoji bažnyčios vieta pakeista.

Nieko nežinome apie pirmąją Medininkų bažnyčią. Tikriausiai ji sudegė per vieną kryžiuočių puolimų prieš kaimyninės kunigaikštystės pilį.

Medininkų pilį nuolat lydėjo nelaimės – ji ne kartą buvo griaunama ir vėl atstatoma tiek dėl dažnų XVI-XVII amžių karų, tiek ir dėl to, kad stovėjo šalia valstybinio kelio. Istoriniuose šaltiniuose yra užfiksuotas Medininkų bažnyčios gaisras apie 1780 metus ir jo priežastis tikriausiai buvo priešų kariuomenės žygis per Medininkus. Kol buvo pastatyta nauja medinė bažnyčia, pamaldos vyko laikinoje stoginėje.

Ta situacija aprašyta Medininkų parapijos vizitacijos akte 1783 metais. Dokumente rašoma, kad laikina stoginė pastatyta iš didelių tašytų rastų, didelė, dengta šiaudais, su dviem durimis, molinėmis grindimis. Stoginėje buvo įrengti trys altoriai, viename šoniniame altoriuje buvo Švenčiausios Mergelės Marijos paveikslas, tapytas ant ąžuolinės lentos ir, matyt garsus savo malonėmis.

Apraše pateikiamas artimiausių bažnyčios apylinkių vaizdas, tarp jų ir Augustiniečių vienuolynas, „keturių stulpų nedengta varpinė, kurioje vienas 37 akmenų varpas. Kita varpinė šalia, taip pat keturių stulpų, dengta skiedromis, kurioje du mažesni varpai, iš kurių vieną reikėtų perlydyti, nes yra skilęs (...), už kampinių vartų, vienuolyno aikštėje, pušų medžio prieglauda, dengta skiedromis (...), iš kapinių per vartelius į vienuolyno kiemą, į kurį įėjus, užpakaliniu įėjimu į saulėtekį, priekiu į vartus, stovi vienuolynas. Naujai pastatytas iš tašyto medžio, stogas dengtas skiedromis“.

Jau tais senais laikais Medininkuose veikė parapijinė mokykla, apie kurią dokumente rašoma: ,,žiemą prieglaudoje mokosi 15 žemos kilmės asmenų, mokosi skaityti, rašyti, patarnauti mišioms“ Medininkų augustiniečiai turėjo 3 valakus žemės ir karčiamą prie turgaus.

1778 metais tuometinio Medininkų klebono Martyno Galeckio pastangų dėka, buvo pastatyta nauja medinė bažnyčia, kurios išorė aprašyta 1830 metų aprašuose. Dokumente rašoma : ,,Medininkų parapijinė bažnyčia pastatyta iš tašyto medžio, penkiakampio pavidalo, dviejų perdengimų su vienu priebučiu. Ant šios bažnyčios yra trys bokšteliai, vidurinis didesnids ir jame yra signataras, o bažnyčios šonuose – po du mažesnius. Bažnyčios ilgis – 42 uolekčiai. Plotis 22 uolekčiai. Ši bažnyčia dengta malksnomis, o antras perdengimas – storlentėmis, bažnyčios ir zakristijos grindys plytų, bažnyčios viduryje yra vienas rūsys su medinėmis durimis. Ten buvę karstai gerai išsilaikę, daugiau šis rūsys niekam nenaudojamas.

Bažnyčios sienos tvirtos, apkalimo lentų kampai suveržti sąvaromis, reikalaujantys pamatų ir sijų. Bažnyčia pašventinta 1791 metais Vilniaus vyskupo Tomašo Ignaco Zienkovičiaus Švč. Trejybės vardu (...), šioje bažnyčioje trys altoriai, didysis Švč. Trejybės, turintis du storlenčių perdengimus, dažytas, puoštas raižiniais, keturios paauksuotos statulos, kitame perdengime – mažas langelis, spinduliai su ketiniais cherubinėliais ražytiniais paauksuotas, žodžiu, beveik visas altorius yra paauksuotas (...) bažnyčia ir varpinė buvo akmenine tvora aptverta (tik truputį apgriauta), bažnyčios šventorius stačiakampio pavidalo, pakankamos erdvės. Parapijos kapinės buvo už miestelio, ne kaip seniau aplink bažnyčių.

Medininkų parapijos kapinės už miestelio pusė varsto, tik grioviu apvestos, greitai bus aptvaras, ant kurio trys kryžiai su Viešpaties Jėzaus statulėlėmis“.

Per prancūzų įsiveržimą 1812 metais bažnyčia nenukentėjo, bet sudegė klebonija. Ko nepadarė 1812 metais ugnis ir plėšikautojų gaujos, 1832 metais padarė caro valdžia. Numalšinus 1831 metų sukilimą, rusai nutarė sunaikinti katalikų vienuolių bendruomenes, jau keletą amžių veikusias buvusiose LDK žemėse, o dabar priklausančias Rusijos imperijai. Iki tol Medininkų parapiją ir bažnyčią aptarnavo Augustiniečių ordinas, turėjęs Medininkuose ir savo vienuolyną. Pagal Vilniaus gubernijos nutarimą, 1831 metais augustiniečiai išvyko iš Medininkų, Medininkų parapija buvo panaikinta, o bažnyčia uždaryta. Buvusioji Medininkų parapijos teritorija padalinta tarp kaimyninių parapijų, o patys Medininkai ėmė priklausyti Šumsko parapijai. Uždarytos bažnyčios likimas nėra gerai žinomas – kai kuriuose dokumentuose minima, kad ją buvo planuota perkelti į Sodų miestelį, kur vienintelė bažnyčia sudegė dar 1794 metais, tačiau turbūt šio sumanymo buvo atsisakyta. Galimas dalykas, kad buvusios Medininkų bažnyčios pastatas vėliau tapo statybinių medžiagų ar malkų ištekliu, arba ji paprasčiausiai buvo išardyta.

Nieko Medininkų bažnyčioje neliko, išskyrus didįjį altorių, kuris buvo skirtas Cudzieniškių bažnyčiai, metrikų knygos atiduotos Cudzieniškių bažnyčiai. Po 1863 metų sukilimo, kai rusų valdžia pradėjo represijas prieš dvasininkiją, buvo panaikinta Šumsko parapija. Tuomet Medininkai atiteko Tabariškių parapijai ir taip liko iki 1917 metų.

Keliolika metų Medininkų ir artimiausių apylinkių su religija susijusius reikalus tvarkė Šumske. Tik 1858 metais tuometinė Medininkų savininkė Zofija Kamienskaja gavo valdžios leidimą statyti nedidelę medinę koplytėlę. Jau greitai Kamienskajos lėšomis koplytėlė buvo pastatyta, o pamaldoms pakviestas kunigas, kuris nuolat gyveno dvare. Nors oficialiai koplytėlė buvo pastatyta savininkės religinėms reikmėms, tačiau naudojosi ja ir vietiniai gyventojai. Koplyčia veikė nelegaliai ir 1865 metais buvo uždaryta.

Pusę amžiaus Medininkai neturėjo nei savo bažnyčios nei koplyčios. Nors vietiniai gyventojai keletą kartų mėgino gauti leidimą koplyčios statymui miestelyje, tačiau jiems nebuvo leista. Taip buvo ir 1906 metais, kai išleidus įsaką dėl religinės tolerancijos, atsirado šiokia tokia religijos išpažinimo laisvė ir Medininkų bei apylinkių gyventojai parašė prašymą gubernatoriui, kuriame prašė pastatyti Medininkuose naują bažnyčią arba bent perkelti seną iš Tabariškių (ten jau buvo statoma dabartinė mūrinė bažnyčia). Prašymą, pasirašytą daugelio medininkiečių, gubernatoriui įteikė bendruomenės atstovai – Kazimiež Jesinski, Kazimiež Dejnov ir Antoni Lavrinovič. Leidimas negautas.

Padėtis pasikeitė I Pasaulinio karo metu. Okupacinė vokiečių administracija gana jautriai reagavo į Vilniaus krašto gyventojų religinius jausmus. 1917 metais atsirado galimybė statyti Medininkuose bažnyčią, tačiau karo laikotarpis neleido to įgyvendinti dėl sunkios žmonių finansinės padėties. Tačiau ir iš šios sunkios padėties atsirado išeitis – vienoje kaimo daržinėje buvo įrengta laikina koplytėlė. Ta laikina ,,bažnyčia“ 1917 metų rugpjūčio 27 dieną buvo pašventinta Kazimiero vardu tuometinio Turgelių klebono Pavlo Šepeckio. Tų pačių metų lapkričio 29 dieną Vilniaus diecezijos administratorius kunigo Michalkevičiaus nutarimu buvo atkurta Medininkų parapija. Dvidešimtųjų metų pradžioje atsirado problema – Medininkų parapijos bažnyčia visai neturėjo žemės, reikalingos garbiam klebonui. 1921 metais parapijos komitetas vedė derybas su tuometine Medininkų savininke Elžbieta Komarova dėl žemės pirkimo, tačiau šis klausimas nebuvo išspręstas.

Po dvaro padalijimo, kuris įvyko po kelių metų, žemės valdyba paskyrė Medininkų bažnyčiai 18 ha sklypą, kuriame buvo ir pilies griuvėsiai. Medininkuose dirbant kunigui Antonijui Rutkovskij subrendo naujos Medininkų parapijinės bažnyčios statybos idėja. 1928 metais patvirtintas naujos medinės šventovės projektas (architektas A.Dubovski). Bendromis parapijiečių pastangomis pastatyta nauja bažnyčia buvo pašventinta po poros metų šv. Kazimiero vardu. Medinė gana originalios architektūros bažnyčia stovi ir dabar, toliau gyvena broliai pranciškonai, kurių pirmasis apsigyveno šioje vietovėje dar 1961 metais. Tai buvo tėvas Karniš Vielemanski OFMCony, grįžęs iš sovietinės tremties ir apsigyvenęs Medininkuose.