Avec le temps, la paroisse se développait graduellement; la population augmentait et les locaux de culte dans le presbytère étaient devenus réellement trop restreints et trop exigus.

Le 10 mars 1884, une requête signée de tous les paroissiens demandant la construction d’une église fut soumise à l’archevêque. Celui-ci députa le curé de Deschaillons, l’abbé P. Drolet, qui se rendit sur les lieux le 26 mars et fixa l’emplacement à 70 pieds à l’ouest du presbytère. Le 28 mars, le décret permettant l’érection de l’église fut émis par Mgr Taschereau. Le plan fut confié à Alfred Giroux de St-Casimir et le contrat de la construction lui fut donné le 15 juin 1884, au prix de 11 100.00 $.

Notre temple est toujours le même, il est confectionné de pierres ramassées dans les champs et de style roman.

Cependant, les syndics et le curé ne furent pas contents de l’entrepreneur; on s’aperçut que l’assainissement de la cave de l’église serait impossible et l’on voulut l’obliger à faire certains travaux pour l’égouttement : il refusa. Comme on ne s’entendit pas, l’entrepreneur accepta un certain montant et le contrat fut terminé par un autre, M. Gosselin de Lévis.

Le 13 août 1882, la Fabrique commençait à exister pour de bon. On élit les marguilliers suivants : Narcisse Laliberté, Thomas Lemay, Wilbrod Fortier, Octave Laquerre, Wilbrod Auger et Arcadéus Beaudet.

La première cloche de Fortierville, baptisée sous le nom de « Virginie », pesait 2000 livres; elle a été vendue en 1904 à un commerçant du nom d’Émile Morrissette, au prix de 286.00$, lequel l’a revendue à la municipalité de St-Raymond-de-Portneuf au prix de 400.00$, posée dans la tour de l’hôtel de ville. Elle n’est plus utilisée après avoir servi de tocsin, et elle se trouve sur le parterre de l’hôtel de St-Raymond. Voici ce qui est écrit sur cette cloche : « Moi, Virginie, je chanterai les louanges de Dieu, la gloire de son éminence le cardinal E-A. Taschereau, archevêque de Québec, et de la munificence de tous les bienfaiteurs de l’église. Sainte-Philomène-de-Fortierville. A.D. 1886. ». La cloche a été volée en 2017 pour les métaux. Elle n'a jamais été retrouvée depuis.

L'église est ouverte de la St-Jean-Baptiste au 2e dimanche du mois d'août de chaque année. Un pélerinage est organisé avec l'adoration des reliques de Ste-Philomène. L'église est aussi accessible à l'année sur demande.