Erstmals urkundlich erwähnt wurde eine Kirche in Neuhausen am 18. Januar 1249. Seither hat das Bauwerk zahlreiche Veränderungen durchlaufen: Aus einer einfachen hölzernen Kapelle entstand im Hochmittelalter ein steinerner gotischer Kirchenbau.
Um das Jahr 1600 wurde die Kirche erweitert – dabei wurde auch das Grab des Seligen Winthir in das Kircheninnere integriert. Bei einer weiteren Renovierung rund 100 Jahre später ersetzte man das ursprüngliche Satteldach des Turms durch eine barocke Kuppel.
1794 wurde die Kirche beim großen Dorfbrand schwer beschädigt, aber wiederaufgebaut. Ab 1867 entstand ein vollständiger Neubau mit einem Turm samt Spitzhelm. 1872 wechselte das Patrozinium von St. Nikolaus zu Mariä Himmelfahrt. Ein Altar ist jedoch weiterhin dem Seligen Winthir geweiht.
Am 6. August 1931 stürzte der Kirchturm ein. Zwei Jahre später, 1933, wurde er nach Plänen des Architekten Richard Berndl wiedererrichtet. Der heutige Bau präsentiert sich schlicht – erhalten geblieben ist allein der ursprüngliche gotische Chorraum.
Heute wird die Winthirkirche unregelmäßig für Gottesdienste genutzt. Darüber hinaus bietet sie einen besonderen Rahmen für Taufen und Trauungen und steht dafür auf Anfrage zur Verfügung.