Viimeisenä Järviseudun seurakunnista sai oman kirkon Vimpeli, jolle luvattiin oman saarnahuonekunnan perustaminen 1806, sen jälkeen kun oli sovittu papin palkka- ja virkataloasiat. Vuonna 1807 rakennettu kirkko vihittiin käyttöönsä vasta 1811.

Kirkko rakennettiin "Elsan pelto" -nimiselle maapalstalle, rakentajana toimi pietarsaarelainen kirkonrakentaja Jacob Riif. Kirkko on kaksitoistakulmainen, hirrestä hirsisalvostekniikalla rakennettu kirkko.

Vimpelin pyöreä puukirkko on sikäli harvinainen lajissaan että sillä on esikuvansa Roomassa asti. Kuningas Kustaa III oli ihastunut roomalaiseen, pakanalliseen Pantheon-temppeliin ja määrännyt hoviarkkitehtinsa suunnittelemaan vastaavanlaisia kirkkoja myös Pohjolaan. Joidenkin olettamusten mukaan Riifillä olisi ollut esikuvanaan juuri Hämeenlinnan kivinen pyörökirkko, joka oli ensimmäinen pyöreä kirkko ja johon oli vaikuttanut Tukholman intendenttivirasto.

Heikki Klemetin mukaan puinen pyörökeskiö on sen sijaan puhtaasti suomalainen kansanrakentajien suunnitelma. Tyyliltään se on varhaista uusklassismia. Vimpelin kirkko on nykyään ainoalaatuinen, sillä "pyöreittein kirkkojen" rakentamisesta luovuttiin 1800-luvun alkupuolella. Klemetti pitää kirkon muotoa erittäin miellyttävänä ja käytännön kannalta hyvänä, sillä näkeväthän kaikki seurakuntalaiset papin niin saarnatuoliin kuin alttarille ja sisätila vaikuttaa avaralta ja vapaalta. Vimpelin kirkko jäi Riifin viimeiseksi suureksi toteutukseksi.

 

Alttaritaulun on maalannut hovimaalari R.V. Ekman vuonna 1872. Aiheena on "Kristus ristillä". Alttaritaulun alla olevat Ehtoollisen asetussanat on tekstannut vimpeläinen talonpoika Antti Oskari Strang, myöh. Pekkala.

Vanhimmat kirkkoesineet ovat 1800-luvun alkupuolelta. Niihin kuuluvat mm. messukasukka, kynttiläkruunu, hopeinen ehtoolliskalkki ja öylättiastia.

Urut saatiin kirkkoon vuonna 1944. Ne ovat Kangasalan urkutehtaan rakentamat, pneumaattiset, 2-sormioiset 15 äänikertaiset, lisäksi kahdella siirtoäänikerralla varustetut urut.

Kirkon erikoilaatuisen rakenteen vuoksi sitä on jouduttu korjaamaan useaan otteeseen, jopa perustuksia myöten. Ensimmäisen kerran perustusta uusittiin ja seiniä oikaistiin vuonna 1837. Seuraava suuri remontti oli vuonna 1926, sen jälkeen 1970, jolloin kirkkoon tehtiin uusi perustus yli 30 betonipaalun varaan. Myös sisustusta uusittiin ja kirkon torniin asennettiin aikaa näyttävät kellot. Kirkon historian suurin korjaustyö tehtiin vuosina 1998-99. Kirkko kunnostettiin ja maalattiin sekä sisältä että ulkoa. Alttari irroitettiin etuseinästä, kirkkoon tehtiin sosiaalitilat, sakasti uusittiin ja sen yläpuolelle rakennettiin museohuone. Myös valaistus uusittiin. Halkaisijaltaan nelimetrisen kattokruunun on suunnitellut arkkitehti Aulis Jääskeläinen.