Pierwszy niewielki kościół w Tychach wzniesiono około roku 1480 na tzw. Początkowiźnie, tj. w miejscu, w którym dzisiejsza ulica Starokościelna łączy się z Aleją Bielską. Choć teren był podmokły, wybudowano go z bali sosnowych w sposób właściwy dla drewnianego budownictwa ziemi pszczyńskiej.
Wnętrze kościoła z pewnością było skromne, podłogę prawdopodobnie wylano zaprawą murarską. Przy świątyni mógł znajdować się cmentarz zwany kościeliskiem.
Kościół był uposażony przez fundatora – księcia pszczyńskiego, konsekrował go zaś biskup krakowski. Nabożeństwa odprawiał duchowny przybywający z parafii św. Klemensa Papieża z Lędzin.
Kościół w Tychach należał do dekanatu pszczyńskiego, ten natomiast do diecezji krakowskiej wchodzącej w skład archidiecezji gnieźnieńskiej. Wiarygodna informacja potwierdzająca istnienie kościoła i parafii pochodzi dopiero z roku 1529 – została umieszczona w Liber retaxationum (Księdze oszacowań) spisanej na polecenie biskupa krakowskiego Piotra Tomickiego.
Pierwszym proboszczem tyskiej parafii był bliżej nieznany ks. Mikołaj narodowości polskiej, zobowiązany do zapewnienia opieki duszpasterskiej około 300 wiernym z Tychów i sąsiednich Paprocan.
Od 1569 r. aż do jesieni 1629 r. kościołem pod wezwaniem św. Marii Magdaleny zarządzali protestanci. Z protokołu wizytacyjnego protestanckiego dziekana pszczyńskiego z maja 1628 r., napisanego w języku niemieckim, wynika, że „we wsi Tychy znajduje się całkiem nowy piękny kościół, a w nim dwa dzwony”. Nowy kościół również był drewniany, ale wzniesiono go na innym miejscu – na łagodnym wzgórzu nad stawem w środku osady. Nie wiadomo, kto i kiedy go zbudował.
Po przejęciu kościoła przez katolików w 1653 r., kolejni proboszczowie systematycznie zaopatrywali go w niezbędne urządzenia, co potwierdzały wizytacje kanoniczne. Od 1665 r. kościół miał już drugiego patrona – św. Mikołaja, biskupa i męczennika. Ze spisu inwentarza wynika, że w ołtarzu głównym znajdowały się relikwie świętych Albana i Flawiana.
W latach 1743 – 1748, gdy parafia nie miała stałego proboszcza, majątek kościoła częściowo rozgrabili parafianie.
Papież Klemens XIII 28 lipca 1764 r. pielgrzymom, którzy w wyniku decyzji cesarza Fryderyka II nie mogli udać się na Jasną Górę, nadał przywilej uzyskiwania odpustów w kościele w święto św. Marii Magdaleny.
11 sierpnia 1769 r. ks. A. Tomicki uświadomił parafianom konieczność budowy nowego kościoła – tym razem murowanego. W tym celu podpisał umowę z przedstawicielami Tychów i Paprocan, którzy zobowiązali się do udzielenia bezpłatnej pomocy w trakcie wznoszenia budynku kościelnego. Pochodzący z Paprocan ks. Stanisław Kroczek 5 czerwca 1780 r. doprowadził do poświęcenia kamienia węgielnego pod nowy kościół, a już 3 listopada 1782 r. delegat biskupa krakowskiego, dziekan pszczyński ks. Tomasz Trzebinia poświęcił nową świątynię.
Niedługo potem, 1 czerwca 1787 r. gwałtowna burza z piorunami w znacznym stopniu uszkodziła budynek kościoła i jego wieżę. Usuwanie szkód i wzbogacanie wnętrza kościoła witrażami, obrazami i feretronami trwało aż do roku 1796.
Pierwszą urzędową okrągłą pieczęć parafialną (kościelną) sporządzono w 1820 r. Zamieszczono na niej napis w języku łacińskim Ecclesia parochialis Tichensis 1820 (Parafialny kościół tyski 1820).
Na mocy bulli papieża Piusa VI z 16 lutego 1821 r. De salute animarum dekanat pszczyński (wraz z bytomskim) w całości został wyłączony z diecezji krakowskiej i metropolii gnieźnieńskiej, a przyłączony do 8 komisariatu diecezji wrocławskiej. Tym samym społeczność kościelna wymienionych dekanatów znalazła się pod wpływem niemieckiej tradycji pastoralnej. Dla kościoła w Tychach oznaczało to nowy okres dziejów.
Podczas epidemii cholery na przełomie lat 1831/1832 w przysiółku Glinka zmarły 33 osoby. Budynek kościoła z obawy przed rozprzestrzenieniem choroby zamknięto wtedy na 7 miesięcy. Msze odprawiano wówczas na polu pod figurą Matki Bożej. 15 czerwca 1840 r. świętobliwy proboszcz z Piekar ks. Jan A. Ficek poświęcił nowe dzwony tyskiego kościoła. Budowę murowanego ogrodzenia wokół świątyni rozpoczęto w 1854 r.
10 kwietnia 1857 r. działaczowi kulturalno-społecznemu z Żor J. Gajdzie zlecono pomalowanie kościoła „na miarę czasów”, a w roku 1860 parafia zakupiła w kościele św. Jadwigi w Pszczynie obrazy Drogi Krzyżowej.
Na zlecenie ks. Jana Kapicy z lutego 1902 r. pracownia architektoniczna Maxa Schliwy z Zabrza podjęła się przygotowania projektu rozbudowy kościoła dla 7500 wiernych. Odtąd świątynia odpowiadała ówczesnym wymaganiom duszpasterskim, chociaż część parafian z oddalonych przysiółków nadal musiała pokonywać od 1,5 km (Glinka, Mąkołowiec, Zwierzyniec) do 3,5 – 5 km (Zawiść, Żwaków, Paprocany – Huta, Czułów Wieś, Czułów Fabryka). W kwietniu 1906 r. wyburzono część starego budynku kościelnego (nie naruszając wieży), aby już w maju 1907 r. poświęcić powiększony o około 60% powierzchni użytkowej obiekt sakralny.
6 lipca 1922 r., po mszy polowej, w kościele tyskim witano generałów S. Szeptyckiego i K. Horoszkiewicza symbolicznie przejmujących Śląsk dla Polski, a 29 sierpnia tego samego roku – podejmowano Naczelnika Państwa J. Piłsudskiego.
Na wiosnę 1929 r. firma budowlana Konstantego Hinzego z Tychów dokonała rozbiórki starej wieży kościelnej i rozpoczęła budowę nowej, którą ukończono w sierpniu 1929 r.
W maju 1940 r. na polecenie władz hitlerowskich zawieszono w kościele (jak i w całej diecezji) używanie języka polskiego podczas mszy św. i nabożeństw.
We wrześniu 1940 r. Niemcy nakazali likwidację wszystkich sztandarów kościelnych oraz niektórych świąt kościelnych, a w grudniu 1941 r. hitlerowcy skonfiskowali dzwony.
2 lutego 1945 r. w tyskim kościele pod wezwaniem św. Marii Magdaleny odprawiono pierwsze po wojnie nabożeństwo w języku polskim.
Mimo stałej – od roku 1953 – rozbudowy miasta, ostry kurs planowej ateizacji społeczeństwa przyjęty przez władze w 1948 r. nie pozwalał na budowę nowych ośrodków sakralnych.
W wymiarze historycznym dzieje tyskiego kościoła stały się zbieżne z dziejami polityki wyznaniowej PRL. Z tego względu kościół pod wezwaniem św. Marii Magdaleny do 1957 r. musiał spełniać funkcję jedynego ośrodka sakralnego w Tychach. Potem przyjął rolę kościoła-matki dla ciągle wzrastającej liczby mieszkańców tzw. socjalistycznego miasta będącego właściwie „sypialnią”.
Szczególne zasługi w budowie nowych tyskich kościołów miał ks. Eugeniusz Świerzy, który został proboszczem parafii św. Marii Magdaleny w roku 1970. Tyska parafia zyskała wówczas nowego proboszcza, który wpisał się w jej dzieje oraz w dzieje ciągle rozwijającego się miasta i dekanatu.
W 1989 r. po śmierci ks. prałata Eugeniusza Świerzego proboszczem parafii został ks. Teofil Grzesica. Ze względu na fakt, że od 1951 r. tyscy proboszczowie głównie interesowali się rozwojem sieci parafialnej i budową nowych ośrodków sakralnych w Tychach, troska o zabezpieczenie bazy materialnej parafii św. Marii Magdaleny schodziła na dalszy plan.
Ks. Teofil Grzesica podjął się remontu kościoła, oratorium, zaplecza gospodarczego oraz probostwa. Rozpoczął również porządkowanie cmentarzy – przy kościele i ul. Nowokościelnej. Z jego inicjatywy po gruntownym remoncie w wieży kościoła przygotowano kaplicę Najświętszego Sakramentu, która w dniu 22 grudnia 2004 r. została pobłogosławiona przez abpa Damiana Zimonia.
26 lipca 2009 r. po odejściu ks. Grzesicy na emeryturę funkcję proboszcza objął ks. Janusz Lasok.
Do dzisiaj z terytorium obejmującego zasięg duszpasterski kościoła św. Marii Magdaleny w sposób bezpośredni lub pośredni powstało 12 parafii tworzących dwa dekanaty: Tychy Stare i Tychy Nowe.
Należy wspomnieć, że w parafii jako wikariusze pracowali: obecnie błogosławiony ks. Emil Szramek w latach 1912–1916, ks. Franciszek Blachnicki w latach 1950–1952 oraz najpierw jako diakon (od maja do grudnia 1957 r.), a w latach 1958–1962 jako wikariusz neoprezbiter obecny abp senior, a wcześniej biskup, a następnie arcybiskup metropolita katowicki ks. dr Damian Zimoń.
Kościół parafialny św. Marii Magdaleny w Tychach był jednym z kościołów Wielkiego Jubileuszu Roku 2000.