Tās pirmsākumi meklējami jau 13. gs sākumā un šī baznīca ir viens no spilgtākajiem Vidzemes vēlīnās gotikas un baroka paraugiem. Pirmā Burtnieku mūra baznīca uzcelta 1283. – 1287. gados un to veltīja Sv. Marijai. Sākotnēji, domājams, tā bijusi bez torņa. 1654. gadā Dievnams nodega, tā atjaunošana ieilgst krievu – poļu karadarbības dēļ, tomēr 1669. gadā tiek uzsākti remontdarbi un 17. gs beigās Burtnieku baznīcas arhitektoniskais apjoms ir pilnīgi izveidots. Blakus baznīcai atrodas Burtnieku mācītājmuiža, kas celta 18. gs. 2. pusē un 90. gadu vidū atjaunota.
Baznīcas trīsjomu dalījums un dažu līdz mūsdienām saglabājušos arhitektonisko detaļu veidojums pieļauj domu, ka sākotnēji baznīca ir bijusi bazilika.