Pirmąją bažnyčią Žemaitkiemyje pastatė čia įsikūręs Jėzuitų ordinas. Ji buvo baigta 1568 metais. Manoma, kad tai yra pirmoji bažnyčia Lietuvoje, kuriai buvo suteiktas Šv. Kazimiero vardas.
1716 m. miestelyje pastatyta nauja bažnyčia, kuri sudegė 1892 metais. Pasakojama, kad ji buvo atstatyta per vieną naktį, kai pasklido gandai, kad šioje vietoje bus statoma cerkvė. Už neteisėtą bažnyčios atstatymą buvo ištremtas Žemaitkiemio klebonas ir keletas atstatyme dalyvavusių ūkininkų, tačiau bažnyčia išliko.
1982 metais buvo suprojektuota nauja mūrinė bažnyčia, tačiau valdžia ilgai nedavė jai leidimo. Galiausiai bažnyčia buvo pastatyta 1901 metais ir stovi iki šiol.
Žemaitkiemio bažnyčia yra raudono mūro, stačiakampė, su masyviu fasadiniu bokštu. Ji turi neobaroko bruožų.
