937 erste urkundliche Erwähnung Großwinternheims. Der Kirchturm stammt etwa aus dieser Zeit. Ein karolingisches Fenster im Museum Ingelheim und ein verschlollener Taufstein mit rämischem Schrift lassen einen Kirchenbau des 7. oder 8. Jahrhunderts vermuten.

1297 erste Erwähnung eines Pfarrers in Großwinternheim.

1312 Sybold und Lysa von Winternheim verzichten zur Sühne für den Mord an den beiden Knappen Humbert und Embricho auf ihre Patronatsrechts den Marienaltar dortselbst betreffend, sie werden dem Abt von St. Maximin in Trier übertragen.

1318 Die ehrbare Frau Witzela, Witwe des Ritters Friedrich von Winternheim lässt den neuerrichteten Altar in der Kirche zu Winternheim dem Abt von St. Maximin übertagen. Etliche Adelsfamilien habe sich in Großwinternheim angesiedelt.

1383 Gegenüber der Pfarrkirche Bau einer Kapelle zu Ehren des hl. Kreuzes. Bis heute wird das Kreuzfest hier in besonderer Weise gefeiert.

1427 eine St. Michaelskapelle steht bei der Pfarrkirche, sie wird 1467 umgebaut.

15. Jahrhundert, aus dieser Zeit stammen die schmiedeeisernen Arbeiten an einem Opferstock hinten in der Kirche. Der Stein stammt vielleicht von einer Säule aus der Ingelheimer Kaiserpfalz.

Mitte des 16. Jahrhunderts Einführung der Reformation, bis 1689 zahlreiche Konfessionswechsel.

1689 Die Katholiken, die seither im Haus Obentraut Gottesdienst gehalten hatten, ziehen mit Kreuz unbd Fahnen in die Kirche ein. Einige Jahre besteht ein Simultaneum mit den Reformierten. 1689 Dr. Paccius OSB erster Pfarrer.

17./18. Jahrhundert. In der Kirche befanden sich zahlreiche Gräber. Erhalten sind noch die Grabsteine einer Freifrau von Katzenelnbogen (hinter dem rechten Seitenaltar), der Familie von Obentraut rechts in der Kirche und links der Grabstein des kurfürstlichen Beamten Theodor Siher und seiner Frau Catharina, beide 1719 verstorben. Vor der Kirche befindet sich der stark verwitterte Grabstein des Generalmaldmarschalls von Haxthausen und hinter dem Turm ein Grabstein für die Kinder des reformierten Pfarrers Blittershagen.

1725 Die Großwinternheimer Kirche erhält ein wertvolles Kreuzreliquiar durch Johannes Hardung aus Rheinolderroth, der nach Großwinternheim heiratete. 

1764 Neubau des Kirchenschiffs in einem veränderten Winkel zum Turm. Der aus Schwabenheim stammende Mainzer Weihbischof Christoph Nebel weiht die neue Kirche. Sie ist im Wesentlichen erhalten; ebenso etliche wertvolle Paramente und sakrale Geräte.

1769 Bau der Orgel durch J. Kohlhaas aus Mainz für 1000 Gulden, mehrfache Renovierung der Orgel. Die Wiederherstellung der Kohlhaas-Orgel mit ihrem wertvollen Prospekt ist geplant. Geschätzte Kosten 300.000,- DM.

19./20. Jahrhundert, verschiedene Renovierungen der Kirche, Einbau neuer Fenster, Heizung, Licht usw. Letzte Renovierung im Jahr 2000/2001.

Ein Gitter für den geplanten Windfang macht es mittlerweile möglich, die Kirche auch außerhalb der Gottesdienste offen und für Besucher und Beter zugänglich halten zu können.