Eine erste Kapelle in Stockheim wird erstmals Ende des 13. Jahrhunderts genannt.
Nachdem der Deutsche Orden und die Gemeinde 1513/14 einen Neubau der Kirche veranlassten, erhielt die Gemeinde 1535 einen eigenen Pfarrer. Durch die Zugehörigkeit zum Deutschen Orden blieb Stockheim als einziger Ort im reformierten Zabergäu katholisch.
Der imposante spätgotische Flügelaltar, errichtet um das Jahr 1527, wird Jörg Kugler zugeschrieben.
Im Laufe des 20. und 21. Jahrhunderts wurde die Kirche mehrfach renoviert, zuletzt im Jahr 2014.
2016 fusionierte die Gemeinde mit den Gemeinden Christus König (Brackenheim) und Hl. Dreifaltigkeit (Güglingen) mit St. Michael in Cleebronn zur Kirchengemeinde „St. Michael, Wächter des Zabergäu“.