Im 19. Jahrhundert wurde die römisch-katholische Pfarrei in Bern nach 400 Jahren neu gegründet. Auch in der Missionsstation Burgdorf, im Saal des Restaurants «Metzgern», begann am 9. März 1884 mit einem ersten Gottesdienst, den Pfarrer Jakob Stammler aus Bern im Auftrag von Bischof Eugène Lachat mit 32 Katholiken feierte, der katholische Kultus. In 14-tägigem Rhythmus besorgten Priester aus Bern oder Thun in den folgenden 18 Jahren die sonntäglichen Gottesdienste. Am 15. August 1897 erhielt die Region Burgdorf mit Pfarrer Louis Rippstein einen eigenen Seelsorger. Laut Chronik betreute er 96 katholische Familien mit 34 Unterrichtskindern, dazu die italienischen «Fremdarbeiter» sowie die Insassen des Frauengefängnisses in Hindelbank, der Erziehungsanstalt in Trachselwald und der Besserungsanstalt auf dem Thorberg. Der Pfarreiumfang betraf ein grossräumiges Gebiet mit 90 politischen Gemeinden zwischen Zollikofen und Aarwangen sowie zwischen Biberist und Trub. Ohne Kirche, ohne Wohnung, ohne Geld und ohne Auto baute der Pfarrer die Pfarrei auf.

1899 wurde der katholische Kultusverein Burgdorf gegründet und noch im gleichen Jahr westlich des Technikums ein Kirchenbauplatz erworben. Als Architekt wurde der von 1893 bis 1907 am Technikum tätige Lehrer Armin Stöcklin beauftragt und im März 1901 das Baugesuch eingereicht. Die Kirche konnte auf Mai 1902 vollendet werden. Ende 1903 erhielt der Turm sein Geläut und Ostern 1905 weihte der mittlerweile Bischof gewordene Jakobus Stammler die Kirche mit Patrozinium "Himmelfahrt Mariä". Das gleichzeitig gebaute Pfarrhaus entstand 1902, existiert heute jedoch nicht mehr. 

In der weitläufigen Pfarrei wurden nach und nach Pfarr-Rektorate in Langnau, Utzenstorf, Konolfingen und Münsingen gebildet. Langenthal wurde 1925 eine eigene Pfarrei. Anfang 1970 teilte sich die Kirchgemeinde, abgetrennt wurden die neuen Kirchgemeinden Konolfingen, Langnau, Münsingen und Utzenstorf.

Am 1. März 2015 errichtete Bischof Felix Gmür den Pastoralraum Emmental mit Burgdorf, Langnau und Utzenstorf und der Missione Cattolica Burgdorf als Standortgemeinden. Aktuell umfasst die Kirchgemeinde Burgdorf gemäss Beschluss des Grossen Rats des Kantons Bern:

• die Gebiete der Einwohnergemeinden Burgdorf, Hasle bei Burgdorf mit Goldbach und Schafhausen, Heimiswil mit Kaltacker, Hindelbank mit Mötschwil, Krauchthal mit Hettiswil, Lützelflüh, Lyssach, Oberburg, Rüegsau, Rumendingen, Rüti bei Lyssach und Wynigen;
• vom Verwaltungskreis Bern-Mittelland die Einwohnergemeinde Bäriswil.

In den 1960er - Jahren war ein Neubau geplant. Die Kirchgemeindeversammlung genehmigte 1966 einen Bebauungsplan der Parzelle, der den Abbruch von Pfarrhaus und Kirche vorsah. 1967 bis 1972 errichtete man ein Kirchgemeindehaus und ein neues Pfarrhaus. Der projektierte Kirchenneubau nach Plänen des Burgdorfer Architekten Adrian Keckeis wurde jedoch von der Kirchgemeindeversammlung am 5. Mai 1981 abgelehnt. Dagegen genehmigte am 3. Juni 1985 die gleiche Instanz das Restaurierungsprojekt für den Altbau.