Kościół zbudowano około 1318 r. w stylu gotyckim, zaś swoją obecną formę barokową zyskał po rozbudowie w 1627 r., kiedy to wzniesiono zakrystię, kaplicę zwaną “Kurowską” i być może wieżę. W latach 1557-75 kościół za sprawą właściciela wsi Sebastiana Wielogłowskiego pełnił funkcję zboru ariańskiego. Jest gotycki z barokowymi przekształceniami, murowany z kamienia, otynkowany. Złożony z nawy i węższego, prostokątnego prezbiterium. Przy nawie od północy dostawiono kaplicę, od południa jest niewielka kruchta, a od zachodu przylega kwadratowa, niska wieża. Na zewnątrz kościół opięty jest przyporami. Na wschodniej ścianie prezbiterium zawieszony jest krucyfiks barokowy z XVIII w. Nawa nakryta jest dachem dwuspadowymi z wieżyczką na sygnaturkę baniastą z latarnią, o barokowej formie. Nad prezbiterium i kaplicą są niższe dachy trójspadowe, a nad zakrystią pulpitowy. W kościele są dwa skromne ostrołukowe portale gotyckie oraz jeden prowadzący do kaplicy, również gotycki, schodkowy w tzw. “typie długoszowskim”, z bogatym laskowaniem, przeniesiony jakoby z kościoła św. Małgorzaty w Nowym Sączu w 1627 r. Czwarty portal jest renesansowy z 1627 r., zamknięty półkoliście. Budynek pochodzi z początku XIV wieku, zbudowany został wtedy , a po przebudowie w XVII wieku zyskał cechy barokowe. We wnętrzu można zobaczyć klasycystyczny ołtarz główny z XIX w. z obrazem Wniebowzięcia Najświętszej Marii Panny z 1855 r., renesansowe i barokowe ołtarze boczne, wczesnobarokową chrzcielnicę. Kościół otacza park.

Kościół Wniebowzięcia Najświętszej Marii Panny w Wielogłowach zaprasza rowerzystów do zwiedzania. Znajduje się na północ od Nowego Sącza na niemałym wzniesieniu, od VeloDunajec oddalony jest o 1,5 km. . Wysiłek włożony na dojazd może opłacić się podwójnie - 5 km dalej na północ, na podobnej wysokości, znajduje się punkt widokowy na Jezioro i Pogórze Rożnowskie.

Więcej o Miejscach Przyjaznych Rowerzystom oraz VeloDunajec znajdą Państwo na stronie narowery.visitmalopolska.pl

W latach 2020-2022 r. kościół Wniebowzięcia NMP w Wielogłowach przeszedł kompleksową konserwację i renowację w ramach projektu pn. „Z architekturą przez wieki - renowacja 4 zabytkowych kościołów diecezji tarnowskiej” w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Małopolskiego na lata 2014-2020.