Die Geschichte der Gotteshäuser im Burgort setzt mit einer 1352 erstmals erwähnten Kapelle ein, der 1486 wohl an nämlicher Stelle westlich der Burg ein Neubau folgte, dessen Hauptaltar Altweilnaus Patronin Katharina geweiht war. Einigen wenigen archivalischen Randbemerkungen zu entnehmen ist, dass dieses Gebäude im Inneren überwölbt und mit einer Empore ausgestattet war, einen hölzernen Turm besaß und mit seinem Chor in den Hang eingeschoben war. Der umliegende Gottesacker hatte eine Umfriedung mit Tor. 1862 wurde das spätgotische Gotteshaus (aufgrund seines desolaten Zustandes auch „noli me tangere“ genannt) durch die Baupolizei gesperrt und 1864 abgebrochen (der spätgotische Taufstein angeblich in Neuweilnauer Privatbesitz, ehemals Sammlung Favre). Finanzierung des Neubaus durch die Gemeinde und einer Kollekte zur Deckung der Fehlbeträge. Der neben dem bereits 1835 eröffneten Friedhof gelegene Bauplatz (Acker auf dem „Erbisstück“) von Privatleuten gestiftet.

1865 erfolgte die Grundsteinlegung (siehe Eckstein zur Rechten des Portals) zur neuen nach Entwurf des Bauunternehmers und Architekten C. Baum, Wiesbaden. Aus ursprünglich unverputztem Bruchstein bestehender Saalbau mit Satteldach und westlichem Fassadenturm. Der längsrechteckige Baukörper mit Ecklisenen gefasst und seitlich gegliedert mit Rundbogenfenstern. Die westliche Eingangsseite kraftvoll durchgestaltet mit Stufengiebel und den über Kaffgesimsen abgetreppten Strebepfeilern, die den Turm mit hölzerner, achtseitiger Glockenstube, deren Schallöffnungen in Form von Triforen ausgebildet sind, und den Spitzhelm tragen. Über dem mit Stufen erschlossenen Portal eine Fensterrosette, die, wie die übrigen Fenster, die in Metallrahmen montierte, bauzeitliche Verglasung zeigt. An der Ausführung der klassizistischen Innenausstattung war maßgeblich beteiligt der handwerklich versierte damalige Pfarrer Carl Brunn.

Zur Ausstattung gehören des Weiteren:

Orgel, 1835-37, Daniel Rassmann, Möttau, Aus der spätgotischen Katharinen-Kapelle übernommen.

Straßenseitig neben dem Friedhof von der Gemeinde errichtet ein Ehrenmal für die Gefallenen und Vermissten der beiden Weltkriege.

Der Überlieferung nach soll Altweilnau zunächst Filialgemeinde von Treisberg gewesen sein. Später (Erwähnung 1435) gehörte es der Pfarrei Merzhausen an. Ab dem 16. Jahrhundert war Altweilnau Pfarrsitz eines Sprengels, der Riedelbach (vor 1526), Treisberg, Landstein, Oberlauken (nach 1580-1727) und Finsternthal (ab ca. 1535) umfasste. Finsterthal strebte verschiedentlich andere Lösungen an, so auch die Zuweisung nach Reichenbach (siehe Mauloff) im Jahr 1710, wurde jedoch endgültig 1738 nach Altweilnau eingepfarrt. Diese Selbstständigkeit wurde ihm durch die Vereinigung mit der Pfarrei Neuweilnau zwischen 1641 und 1686 erstmals und von 1813 bis 1974 erneut genommen. 1974 entstand unter Berücksichtigung alter kirchlicher Verbindungen die Pfarrei „Weilnau“ mit Sitz Altweilnau, der Neuweilnau, Riedelbach, Finsternthal und Treisberg (siehe Gemeinde Schmitten) angehören.