W 1898 otrzymano zgodę na budowę nowego kościoła w Radomiu. Wiosną następnego roku rozpoczęto prace przy fundamentach świątyni, które 14 września 1899 poświęcił biskup Antoni Franciszek Sotkiewicz. Od 1900 na budowie prowadzono prace murarskie. W 1906 przed budującym się kościołem odprawiono mszę polową, której przewodniczył ksiądz Marian Józef Ryx, późniejszy biskup sandomierski. W 22 listopada 1908 kościół poświęcił proboszcz parafii farnej ks. kan. Piotr Górski, gdyż stolica biskupia wakowała po śmierci biskupa Stefana Zawierowicza.
W 1909 zawieszono w prawej wieży trzy dzwony: największy św. Michał, średni św. Józef i mały św. Piotr. Otynkowano nawę główną, transept i zamontowano ołtarz główny.
W 1911 doprowadzono kościół do stanu surowego, odprawiano nabożeństwa i msze święte, mimo małej liczby ławek, okien witrażowych zabitych drewnem itp.
W 1913 zamontowano 23-głosowe organy wykonane przez firmę Stanisława Jagodzińskiego. W 1916 wmurowano w boczny ołtarz przy prawej nawie tablicę poświęconą śp. Henrykowi Sienkiewiczowi. Zasadnicze prace we wnętrzu kościoła ukończono w 1918.
W 1936 roku odbyła się konsekracja 5 bocznych ołtarzy przez ks. bpa Pawła Kubickiego.