Parafia w Chorzelowie powstała prawdopodobnie w pierwszej połowie XIII wieku jako fundacja rycerska. Pierwsza wzmianka o miejscowym kościele pochodzi z 1326 roku. W roku 1526 Bp krakowski Piotr Tomicki przeniósł parafię do Mielca. Przed rokiem 1566 został w Chorzelowie zbudowany nowy drewniany kościół z wieżą, oraz murowana kaplicą i zakrystią, przez Tomasza Oborskiego, Biskupa Sufragana krakowskiego. Kościół został konsekrowany w 1596 roku.

20.VIII.1637 r. biskup krakowski Tomasz Oborski konsekrował główny ołtarz kościoła p.w. Wszystkich Świętych. Zachował się oryginalny dokument, który znajduje się w Muzeum Parafialnym.

W roku 1681 właścicielem Chorzelowa został Stanisław Morsztyn wojewoda sandomierski, ojciec wcześnie zmarłej Teresy Izabeli Morsztynówny, pochowanej w Sandomierzu w krypcie kościoła Św. Józefa.

8 stycznia 1814 r. kolejnym właścicielem Chorzelowa został hrabia Michał Tarnowski z Dzikowa, dając początek chorzelowskiej linii Tarnowskich.

W roku 1854 kościół w Chorzelowie odzyskał prawa parafialne, ponieważ był przez lata wikarią mielecką.

7 lipca 1881 r. w kościele parafialnym został ochrzczony Władysław Sikorski – późniejszy generał.

Obecny kościół został zbudowany w latach 1900 – 1907 z fundacji rodziny Tarnowskich, według projektu profesora Politechniki we Lwowie, architekta Teodora Talowskiego. Neogotycki, murowany z czerwonej cegły, trójnawowy z transeptem, węższym prezbiterium zakończonym trójbocznie do którego ramion przylegają dwie przybudówki zakrystii z osobnymi wejściami. Sklepiony krzyżowo – żebrowo, dach siodłowy w nawie głównej, pulpitowy nad nawami bocznymi, zakrystiami, trójspadowy nad absydą i ramionami transeptu. Konstrukcja więźby drewniana. Sygnaturka na skrzyżowaniu nawy z transeptem o hełmie igłowym w otoczeniu ośmiu pinakli.

W części zachodniej kościoła asymetrycznie usytuowana wieża zwieńczona hełmem strzelistej iglicy w otoczeniu czterech mniejszych iglic. Chór muzyczny wsparty na dwóch neoromańskich granitowych kolumnach i mała wieżyczka schodowa zwieńczona hełmem sześciospadowym załamanym. Wszystkie dachy kryte blachą miedzianą. Ściany kościoła oszkarpowane szkarpami dwuuskokowymi, wieża trójuskokowymi. Bogaty detal architektoniczny ( portal główny ), okna z rozetami i maswerkami w fasadzie, ścianach szczytowych transeptu. Na tle maswerkowych okien w elewacji frontowej wieży nadnaturalnej wielkości kamienna rzeźba Chrystusa Ukrzyżowanego.

Od wschodu wysunięte wejście do krypty rodziny Tarnowskich z nadprożem kamiennym z 1564 roku, z herbem Leliwa pośrodku i napisem “COGITA AETERNITATEM”. W dniu 19 maja 1908 roku kościół został konsekrowany przez Ordynariusza tarnowskiego Ks. Bpa Leona Wałęgę. W latach 1951 – 1956 kościół został pomalowany – polichromia wnętrza figuralna i ornamentalna / projekt i polichromię  wykonał artysta–malarz Ludwik Czajkowski z Krakowa.