Kirken er formentlig bygget i slutningen af 1100-tallet, og er dermed den ældste i København. Første gang den nævnes, er i et brev fra 1192.
Måske er den opført på initiativ af biskop Absalon, der fik skænket en del jord omkring København af kong Valdemar den Store.
I et brev fra 1186 hedder det, at Absalon får jord i Brønshøj samt kaldsretten til kirken, dvs. retten til at ansætte præsten.
En del af jorden gav Absalon videre til domkirken i Roskilde, og måske har han ladet opføre en kirke på højdedraget ved Brønshøj, hvor den kunne ses på lang afstand.
Kirken er bygget i kvadre af kridtsten, og indviet til Sankt Laurentius. Hvis Absalon er bygherren, kan det tænkes at han har udnyttet byggematerialer fra Københavns Slot, der var under opførelse på samme tid.
Tårnet er tilføjet i 1400-tallet. Fra tårnet er der en vid udsigt over store landområder, og derfor brugte englænderne tårnet som udkigspost under deres belejring af København i 1807.
Våbenhus og sakristi kom til i henholdsvis 1892 og 1942.
Det store Brønshøj Sogn er gennem tiden delt i flere sogne. Gennem tiden er disse kirker opført i det oprindelige sogn:
I 1902 Kapernaumskirken, i 1909 >Vanløse Kirke, i 1922 Grøndalskirken, i 1928 Husum Kirke, i 1933 Ansgar Kirke, 1942 Adventskirken, 1946 >Hyltebjerg Kirke, 1957 Lundehus Kirke, 1938 Utterslev Kirke, 1945 >Tagensbo Kirke, 1947 Emdrup Kirke, 1960 >Husumvold Kirke og i 1983 >Tingbjerg Kirke.