Datant de la préhistoire, une stèle, plus tard christianisée, s'élève à proximité du porche sud. La paroisse de Clohars, "Plebs Cluthgual", est attestée en 1031. D´une église construite au 16e siècle ne subsistent que les arcades de la nef. Le massif occidental, le clocher daté 1774, le porche sud et une sacristie à étage (disparue) correspondent à une campagne de construction terminée en 1777 et exécutée par les maîtres maçons Robert Le Coq, Nicolas Cavalier et Joseph Philippe. Les travaux sont supervisés par Julien-Barthélémy David et Pierre-Joachim Besnard, architectes et ingénieurs des Ponts et Chaussées ainsi que François-Jacques Gouriez du Rocher, architecte et entrepreneur à Port-Louis (Morbihan). Sur le cadastre de 1823 figure encore l'ossuaire qui, situé à la limite ouest de l'enclos, disparaît avant la fin du 19e siècle. Entre 1841 et 1842, la partie orientale de l'édifice est entièrement restructurée par l´architecte diocésain Joseph Bigot, de Quimper. Ces travaux conduisent à la destruction du chevet d'origine et de la sacristie à étage, suivie de la construction d´un nouveau choeur à pans coupés flanqué d'une salle de fabrique au nord et d'une sacristie au sud (agrandie à l'époque moderne). Réalisée en 1879, la croix de mission, assortie d'une statue figurant sainte Marie-Madeleine, est l´oeuvre du sculpteur Yann Larhantec, de Landerneau.