Die Dorfkirche St. Petrus von Wörmlitz stammt aus der 2. Hälfte des 12. Jahrhunderts und gehört damit zu den ältesten Baudenkmalen von Halle. Sie wurde im Jahr 1184 erstmalig urkundlich erwähnt und war zunächst eine Filiale der Radeweller Kirche St. Wenzel.
Im Mittelalter diente die Kirche als wichtiger religiöser Mittelpunkt für die Gemeinde Wörmlitz. Der westliche Querturm, ein Überbleibsel des ursprünglichen romanischen Kirchenbaus, zeugt von der damaligen Architektur und der Bedeutung der Kirche.
Während der Reformationszeit wurde die St. Petrus Kirche selbstständig. Seitdem gehört auch die kleine Böllberger Kirche St. Nikolaus zu ihr. Dieser Abschnitt der Geschichte war geprägt von religiösen und sozialen Umwälzungen, die auch die Kirche beeinflussten.
Im Jahr 1618 ist das romanische Kirchenschiff mit seinen kleinen rundbogigen Fenstern eingestürzt und musst neu erbaut werden. Daraufhin musst bereits im Jahr 1647 konstatiert werden: “Der Turm auf der Seite nach dem Kirchdach ist sehr baufällig und zu besorgen, wo man den selben nicht bei Zeiten stützet, über den Haufen fallen möchte.” (Zitat Pfarrer Myccius).
Zwischen 1748 und 1751 wurde das Kirchenschiff im barocken Stil umgebaut. Der romanische östliche Teil einschließlich der halbrunden Apsis wurde abgerissen, die Längswände nach Osten verlängert und insgesamt erhöht. Das Kirchenschiff erhielt einen geraden Ostschluss. Der Turm blieb unverändert romanisch erhalten.
Im Jahr 1967 brannte die Kirche vollständig aus, wobei die gesamte Innenausstattung verlorenging. Nur der Taufstein, der steinerne Teil des Altars und das Epitaph an der Nordwand der Kirche überstanden die Flammen. Dieses tragische Ereignis markierte einen tiefen Einschnitt in der Geschichte der Kirche.
Ab 1994 befand sich die Kirche etappenweise im Wiederaufbau. Dabei konnten schon bemerkenswerte Erfolge erreicht werden: Das Dach wurde neu gedeckt, das barocke Tonnengewölbe wiederhergestellt, eine elektrische Anlage und die Fenster im barocken Stil eingebaut.
Seit Mai 2009 ist die Wörmlitzer Kirche St. Petri „Radwegekirche am Saale-Radwanderweg“. Von Anfang Mai bis Ende September ist die Kirche täglich geöffnet und lädt Radler und Besucher zu einer Rast ein.
Ein bedeutender Meilenstein im Wiederaufbau war der Einbau einer barocken Orgel im Jahr 2011. Die Kirche wird seither wieder für Gottesdienste und öffentliche Konzerte genutzt. Im Jahr 2016 wurden der Innenraum des Turmes gesichert und instand gesetzt sowie ein neues Geläut eingebaut.
Am ersten Advent 2017 wurde die erste Glocke im neuen Glockenstuhl in Betrieb genommen.
Im Jahr 2023 wurden die Bautätigkeiten zum Wiederaufbau der St. Petrus Kirche abgeschlossen. Das Epitaph wurde restauriert und an anderer Stelle wieder aufgestellt. Der Boden wurde erneuter und ist seitdem barrierefrei. Die Wände wurden mit einem Lehmputz versehen und mit einer wärmenden Wandtemperierung versehen.