Construite en bois en 1931, pour honorer les missions catholiques d’Outre-Mer durant l’Exposition Coloniale à Vincennes, cette église était destinée à la démolition au terme de l’exposition.
Le maréchal Lyautey et l’amiral Lacaze qui ne le souhaitaient pas, donnèrent leur accord pour qu’elle soit transplantée sur un site à Epinay-sur-Seine, où il y avait besoin d’une autre église et où un terrain avait été offert au clergé.

L'église fut reconstruite en 1932 en gardant la plupart de ses oeuvres monumentales mais avec des matériaux plus solides, en béton au lieu du bois, tout en respectant l'édifice original et notamment son étonnante architecture évoquant une pagode, les céramiques de façade bleues « chinoises », le clocher de type Africain. Il y eut quelques difficultés pour finir son installation, les fonds manquaient suite au krach de 1929. Une souscription fut organisée et l’inauguration put avoir lieu en 1933 par le cardinal Verdier, innovateur des chantiers du cardinal, en présence du maréchal Lyautey et de l’amiral Lacaze. La grande cloche fut installée et inaugurée en 1935.
Le 14 juin 1994, l’église Notre-Dame des Missions classée « Monument historique », entrait, définitivement dans le patrimoine historique et artistique de la France.