Mittelalter

Die erste Dionysiuskirche in Krefeld ist schon im Jahr 1166 urkundlich erwähnt. Allerdings handelt es sich dabei nicht um eine Kirche am heutigen Standort auf dem Dionysiusplatz, sondern um die jenseits des Schwanenmarktes gelegene sogenannte Alte Kirche. Diese Kirche, vermutlich ein Holzbau, stand in enger Verbindung zum Prämonstratenserinnen-Stift Meer, die das Patronatsrecht über die Kirche ausübten und finanziell und personell bis zur Säkularisation 1802 für sie verantwortlich waren. So waren Prämonstratenser-Patres lange Zeit die Pfarrer von Krefeld.

Reformation

Im Zuge der Reformation schlossen sich die Grafen von Moers, die Landesherren Krefelds, ab 1560 dem protestantischen Glauben an, so dass auch die damalige Dionysiuskirche evangelisch wurde. Für die krefelder Katholiken begann damit eine etwa 150 Jahre lange Zeit ohne eigene Gemeindekirche, Gottesdienste wurden in dieser Zeit in der Kapelle des Franziskanerinnenklosters St. Johann Baptist gefeiert.
In allen Konflikten der nachreformatorischen Zeit konnten sich die Katholiken Krefelds behaupten und trotz einiger Schwierigkeiten ihren Glauben leben. Die Herrschaft der Preußenkönige mit Beginn des 18. Jahrhunderts und dem Grundsatz "Jeder soll nach seiner Façon selig werden." (Friedrich der Große) war es zu verdanken, dass erneut über den Bau einer katholischen Kirche in Krefeld nachgedacht werden konnte. So konnte 1752 mit dem Bau einer Kirche samt Pfarrhaus begonnen werden. Das Kloster Meer übernahm die Kosten des Baus und erhielt das Recht erneut die Pfarrer Krefelds zu stellen.

Neubau der Kirche

Nach einem Entwurf des Landesbaumeisters Meinicke entstand am Ende der heutigen Rheinstraße ein dreischiffiger Backsteinbau zu vier Jochen mit halbrunder Apsis. 1754 legte Kurfürst Clemens August nachträglich den Grundstein (heute noch an der rechten Langhauswand zu sehen) und weihte die Kirche ein. Patrone der Kirche wurden wieder der Heilige Dionysius und der Heilige Norbert als Gründer des Prämonstratenser Ordens. 1756 war der Bau im Stil schlichten norddeutschen Spätbarocks vollendet. 1768 wurde ein niedriger Turm mit geschwungener Haube an der Ostseite der Kirche angebaut. Auf Grund der städtebaulichen Situation in ihrer Entstehungszeit ist die Dionysiuskirche nicht nach Osten, wie fast alle christlichen Kirchen, sondern nach Westen ausgerichtet.
Auf Grund des rasanten Wachstums der Stadt, wurde ab 1840 die Dionysiuskirche erweitert, die Pläne des Kölner Dombaumeisters Ernst Friedrich Zwirner wurden dabei vom Stadtbaumeister Heinrich Johann Freyse umgesetzt. Die Erweiterung bestand im wesentlichen aus dem Anbau eines dreischiffigen Querhauses an das bestehende Langhaus mit falschem, geschlossenen Chor in der Breite des Langhauses. Seit dieser Zeit zeigt sich die Stadtkirche St. Dionysius als klassizistische Hallenkirche in Form eines lateinischen Kreuzes mit 20 Sandsteinsäulen mit hohen Sockeln, attischen Basen und ionischen Kapellen. 1844 wurde der Umbau mit der Konsekration durch den Kölner Erzbischof-Koadjutor Johannes von Geißel abgeschlossen.
Zwischen 1870 und 1880 entstand der große Baldachin, der auch heute noch den Chorraum prägt. Ende des 19. Jahhunderts wurde der barocke Turm abgebrochen und 1894 wurde ein im neogotischen Stil vom Kölner Baurat Wilhelm Blanke entworfener, 78 Meter hoher Turm, errichtet. 5 Glocken komplettieren das Bauwerk, das bis heute ein Wahrzeichen der Stadt Krefeld ist.

Zweiter Weltkrieg und Nachkriegszeit

Beim verheerenden Bombenangriff auf Krefeld in der Nacht vom 21. auf den 22. Juni 1943 geriet das Dach der Dionysiuskirche in Brand, Gewölbe und Turm überstanden den Angriff jedoch, so dass die Kirche und  vor allem ihr Turm zu einem Hoffnungszeichen in der zerstörten Stadt wurden. Wiederaufbau und Renovierungsarbeiten dauerten bis 1954, bis auf die Ausmalung der Kirche wurde dabei der Vorkriegszustand wiederhergestellt.
Zwei größere Umbaumaßnahmen fanden 1972 mit der Veränderung des Altarraums als Folge der Reformen des II. Vatikanischen Konzils und 1987 statt. Zwischen 1981 und 1992 konnte die einfache Verglasung der Kirche durch künstlerisch gestaltete Fenster des Krefelder Glaskünstlers Hubert Spierling ersetzt werden.

Seit 1985 ist die Dionysiuskirche in der Denkmalliste der Stadt Krefeld aufgeführt.