Bohumilice se objevují v majetku pražské svatovítské kapituly již během 10. století, a i když kostel  je  zmiňován až v roce 1379, dochované stavební prvky, zejména mírně hrotitý portál v severní zdi lodi s pětilaločně vykrojeným tympanonem a s talířovými hlavicemi, jsou datovány  do doby kolem roku 1250. Svědkem vrcholně středověké historie kostela je kamenná křtitelnice, zdobená reliéfním panelováním ve tvaru trojlistů, umístěná jako kropenka vedle portálu.

Zasvěcen byl původně  sv. Martinovi, postupně však převážilo zasvěcení Nejsvětější Trojici. Plebánie je zde zmíněna k roku 1359, roku 1384 byla spojená s Vimperskou. V průběhu 16. století došlo k oddělení obou farností.

Po třicetileté válce byl kostel na spadnutí, a proto byla roku 1663 zahájena rekonstrukce. Presbytář byl zaklenut valenou klenbou s výsečemi, ze stejné doby je patrně i valená klenba sakristie a  křížová klenba severní předsíně. Tyto úpravy, přestože jsou prováděny až po třicetileté válce, si v podstatě ještě zachovávají ducha renesanční stavební tradice. Vrcholně barokní doba se na vzhledu kostela buď vůbec neprojevila, nebo byly její stopy setřeny pozdějšími úpravami.

Další  opravy se kostel dočkal v rozmezí let 1817 a 1818, neboť v únoru 1815 zachvátil část obce požár a vinou silného větru shořelo šest selských dvorů, pět chalup, škola, kostel a farní budova s hospodářskými staveními. Žár byl tak obrovský, že se dokonce roztavily kostelní zvony.

K dalším  úpravám bylo přistoupeno v letech 1861 a 1862. Bylo zvoleno novorománské plastické členění s charakteristickým tvarem nově postavených věžiček a s vodorovným pásováním, kruhovým oknem a obloučkovými vlysy v novém západním štítu. V západní části lodi byla zřízena kruchta. Z téže doby je také  samostatně stojící zvonice.  Zajímavým dokladem pozornosti věnované vnitřnímu zařízení,v letech po této opravě, je obraz na oltáři sv. Barbory, signovaný „swobodná panj Kosoř Malowec z Malowic" a datovaný k roku 1867.
Současné varhany pocházejí  z roku  1937 a jsou dílem kutnohorského varhaníka Josefa Melzera.

V druhé polovině šedesátých let minulého století byl kostel za pomoci farníků opraven. Celkovou rekonstrukcí prošel v prvním desetiletí 21. století.

Jaroslav Pulkrábek