I slutet av 1100-talet stod kyrkan klar i Annelöv. Kyrkan byggdes under perioden då Absalon var ärkebiskop i Lund. Absalon var inte populär i Skåne då han ansågs företräda Västdanska syften vilket missgynnade skåningarna och detta var grunden till slaget vi Dysie bro. Absalon såg sig som Annelövs kyrkas skyddspatron och utsåg Sankt Dionysios till skyddshelgon för kyrkan, eventuellt kan detta ha sin grund i att hans samvete plågade honom efter slaget.

Kyrkan har renoverats och byggts ut ett antal gånger i historien:

• Kyrktornet byggdes på 1400-talet
  
• På 1500-talet anpassades kyrkorummet efter reformationen
  
• Långhusets korsvalv skadades vid ett åsknedslag på 1790-talet
  
• Runt 1820-1830 gjordes en rejäl ombyggnad av hela kyrkan
  
• 1967-1968 renoverades kyrkan
  
• I mars 2013 har en ny renovering påbörjats.