Точных данных о строительстве или уже функционирующей церкви до Брестской унии нет. Первым официальным упоминанием в это время можно считать список христианско-католических поселений 1726 года, где упоминаются Головчицы.
В описании «Описания церквей и приходов. Гродненский православный церковный календарь. Том 1» упоминается, что нынешняя церковь построена владельцем имения Головчицы Кутниковым и прихожанами в 1766 году на месте старой церкви, которая сгорела. Она была построена как униатская церковь. При строительстве использовались материалы старой Тороканской церкви.
В архиве РГИА сохранились униатские метрические книги с 1767 по 1801 год.
На сайте Marmon также есть униатские метрики за 1823 год.
Также есть записи об униатских священниках, совершавших богослужения в Головчицах:
Дружиловский Ян, Дружиловский Иван, священник церкви в д. Головчицы Кобринского уезда. 1832. [575, л. 63]
Дружиловский Людвик сын Яна, Дружиловский Людвиг Иванов, * 1805. Рукоположен брестским епископом-суффраганом Л.-Л. Яворовским 1832; священник церкви в Головчицах Кобринского уезда. 1836 - 25.02.1837. [576, л. 67 об. - 68; 695]
После Полоцкого собора церковь была передана православным. Национальный исторический архив Беларуси в Гродно хранит архивы церкви за 1835-1874, 1881-1882, 1929 годы.
Православный приход в Головчицах отмечен на картах Риттиха за 1864 год.
1866 год и на картах Шуберта он также есть.
В 1875 году церковь была отремонтирована. Во время ремонта были установлены новый иконостас и новый пол.
Есть фотография церкви начала XX века.
Но по неизвестным причинам церковь была утрачена в начале XX века. Затем в селе Повит Кобринского уезда церковь была разобрана и материал из церкви перевезён в село Головчицы для восстановления церкви. Она была построена «крестом» и действовала до 1942 года.
Во времена II Речи Посполитой церковь действовала, она также была отмечена на польских картах 1919-1939 годов.
Из воспоминаний старожилов, в 1942 году в Страстную пятницу Страстной недели днём, перед выносом Плащаницы, случился пожар. Из церковной утвари удалось спасти обручи и гроб Плащаницы. После пожара несколько служб проводились на пепелище, а затем прихожане стали ходить в церковь в село Толково. С разрешения немецких властей церковь вскоре была перестроена из разобранной и перевезённой еврейской синагоги из Антополя. Богослужения стали проводиться уже в 1943 году на Пасху.
В 1948 году семья священника была репрессирована и сослана в Сибирь, а священник расстрелян.
Церковь была закрыта. Здание церкви использовалось как склад, а в 1952 году исполком принял решение передать здание церкви под сельский клуб.
В сентябре 1989 года здание было возвращено верующим. В короткий срок усилиями прихожан церковь была восстановлена.
