Naar alle waarschijnlijkheid stond de eerste kerk van Noordwijk aan de duinwetering, tussen het Kerkhofpad en de Pickéstraat. De kerk was gewijd aan Sint Maarten, de naam van de brug over de wetering in deze laatste straat duidt daar nog op. Later stond op deze plaats de kapel Rijnesteijn, die in 1573 door Spaanse troepen werd verwoest. De eerste kerk naar Jeroen genoemd zou al in 973 zijn gebouwd op de plaats waar het lichaam van de vermoorde heilige werd gevonden. De overlevering verhaalt dat dit op het martelveld, achter Calorama, geschiedde.
Meer zekerheid hebben we over de toren van de huidige kerk. Deze werd aan het begin van de dertiende eeuw gebouwd en trotseerde acht eeuwen letterlijke en figuurlijke stormen. Het is dan ook een degelijk bouwsel met muren van twee meter dik. Een stenen trap met 110 treden leidt naar de torenomgang, waarop ooit een vuur, als baken voor de vissers op zee, werd gestookt. De torenspits was oorspronkelijk van steen, maar werd in 1791 vervangen door een houten, met leien gedekte spits. Tegen de toren werd een een-beukige kerk gebouwd met een hoogte van 14 meter. Deze kerk deed slechts honderd jaar dienst en werd in 1303 vervangen door het huidige veel grotere kerkgebouw. De aanleiding voor de bouw van een dergelijke grote kerk was niet zozeer het aantal zondagse kerkgangers, maar de stroom van bedevaartgangers die op gang was gekomen. De giften van deze vereerders van Jeroen maakten de bouw van de kerk ook in financiële zin mogelijk.
De oude Jeroenskerk, ter onderscheiding van de nieuwe rooms katholieke Jeroenskerk, werd zodanig gebouwd dat de ondergaande zon op de gedenkdag van Jeroen langs de as van de kerk valt. Jan Kloos, de geschiedschrijver van Noordwijk, ontdekte dat men kennelijk tijdens de bouw bemerkte dat dit niet geheel klopte. Om die reden werd het koor iets meer naar het oosten gericht, zodat dit deel van de kerk niet geheel in de lijn van het middenschip staat. De grote brand van 1449 of 1450, waarbij een groot deel van het dorp werd verwoest, ging aan de kerk niet voorbij. Met financiële hulp van de toenmalige overheid en van `scipluden ende van coepluden` (zeelui en kooplieden) werd de schade weer hersteld. Bij de reformatie werd de kerk eigendom van de hervormingsgezinden en moesten diegenen die rooms katholiek gebleven waren (een groot deel van de inwoners van Noordwijk Binnen) zich behelpen met boerenwoningen als plaats van samenkomst.
De kerk is in de loop der eeuwen talloze malen aangepast en veranderd. Een deling van de kerk in een protestants en een katholiek deel, zoals die de Franse Tijd in de kerk van Voorhout heeft voltrokken, is de kerk echter bespaard gebleven.
Nadat in de jaren 1901 tot 1904 de kerk onder leiding van de bekende architect Jesse deels werd gerestaureerd duurde het tot 1970 voor tot een algehele restauratie werd besloten. Onder leiding van architect Van der Sterre werd de kerk in meer dan vier jaar tijd weer zo veel als mogelijk in de originele staat terug gebracht. Het toenmalige kerkbestuur, waaronder Ike en De Geus, wisten van verschillende zijden subsidies los te krijgen om de klus, die drie miljoen gulden koste, te klaren. Het feit dat Ike gemeentesecretaris en De Geus wethouder was zal daarbij wel een rol hebben gespeeld.
Opvallende zaken in de kerk zijn het doopvont, dat uit het midden van de vijftiende eeuw stamt en een sarcofaag die nog enkele eeuwen ouder is. Bijzonder is ook het monument voor Jan van der Does, in de zestiende eeuw heer van Noordwijk, met daarnaast, verspreid door de kerk, een aantal grafstenen. Op een van deze stenen staat het afgebeelde gedicht.
Men hier begrave vant die 5 mael heeft gevare naet Oostinysche lant over meinsch zeebaren Hinne Dierckz Schipper sterf d 12 decenb 1644 Met Marijtge Jacobsd sijn huisvrou sterf d 5 october 1642