Спочатку костел побудовано в 1882 році. У 1936 році святиню спіткала сумна доля: у зв’язку з розширенням заводу її зрівняли із землею. У 1992 році до Кіровограду почали приїжджати священики з Хмельницької та Вінницької областей, які швидко заснували місцеву парафію, яка спершу носила ім’я Фатімської Божої Матері, а пізніше – Святого Духа. Спочатку для богослужінь використовували невелику облаштовану каплицю, але у зв’язку зі збільшенням кількості прихожан виникла потреба в будівництві храму. Для цього було викуплено ділянку на теперішній вул. Архітектора Паученка, і зведення почалося. Уже в 1998 році костел був освячений, а всі роботи остаточно завершилися в 2002 році.