Bažnyčia pastatyta 1495 m. Livonijos ordino magistro Valterio fon Pletenbergo įsakymu. Vėliau bažnyčia ne kartą buvo perstatyta, bokšto smailė dabartinę išvaizdą įgavo 1907 m. Po metų, 1908-aisiais, meistras iš Berlyno naujajame bažnyčios bokšte įtaisė iš Vokietijos atvežtą laikrodį su keturkampiu ciferblatu. XX a. pradžioje Duobelės bažnyčioje buvo trys varpai, tačiau per Pirmąjį pasaulinį karą jie buvo išgabenti į Rusiją ir ten dingo. Naujas varpas Duobelės bažnyčios bokšte buvo įrengtas tik 1927 m. Ant varpo šūkis: „Budink. Drąsink. Guosk“. Iki pat vokiečių pasitraukimo iš Latvijos 1939 m. bažnyčioje veikė vokiečių ir latvių kongregacija su savo kunigais. Bažnyčioje galima pamatyti unikalių meno kūrinių. 2013 m. meno kūrinių lobyną papildė advokato Andro Grūtupo padovanota Šventojo Gralio formos granitinė žvakidė. Duobelės liuteronų bažnyčia – valstybinės reikšmės architektūros paminklas
