Das Grundstück der Kirche wurde 1872 durch die katholische GemeindeEilenburg erworben. Für die wenigen Katholiken in Düben wurden in einem Wohnhaus eine Kapelle sowie Schulräume eingerichtet. Durch Flucht und Vertreibung aus den deutschen Ostgebieten nach 1945 wuchs die katholische Bevölkerung in Düben an. In den Jahren 1946 bis 1957 fanden die Sonntagsmessen in der evangelischen Friedhofskapelle statt.
1947 wurde die katholische Gemeinde in Düben als Kuratie von Eilenburg gegründet. Die Grundsteinlegung der Kirche mit dem PatroziniumHeilige Familie erfolgte am 24. Juli 1955. Durch Architekt Johannes Reuter und das Bauunternehmen O. Giersdorf wurde mit großer Unterstützung der Gemeindemitglieder eine angedeutete dreischiffige Basilika gebaut und am 2. Juni 1957 durch WeihbischofFriedrich Maria Rintelengeweiht.[2] 1959 wurde Bad Düben zur Pfarrvikarie erhoben. Seit 2010 wird die Kirche durch die katholische Pfarrei St. Klara Delitzsch betreut.[3]
Im Jahr 2012 wurde erstmals seit der Weihe der Kirche eine größere Sanierung vorgenommen.[4]