Istoriniuose šaltiniuose Panevėžiukas minimas XIV a., o dvaras nuo 1544 m. Amžių tėkmėje keitėsi dvaro savininkai: Jadko, Kuncevičius, Petras Vizgirdovičius, Giniotai, Siručiai. Paskutinieji Panevėžiuko dvaro savininkai (XIX a.) buvo Korevos, jų 24 metų sūnus Kietas už aktyvų dalyvavimą 1863 m. sukilime sušaudytas Kaune.

XVIII a. Panevėžiuko dvaras priklausė Siručiams. Bažnyčios fundatorius - Simonas Sirutis (Vitebsko pilininkas). Jėzaus Nukryžiuotojo bažnytėlę 1747 m. pastatė liaudies meistrai. Tai retai pasitaikantis trikampio plano, vėlyvojo baroko stiliaus mūrinis pastatas, kurio viename kampe įruoštas altorius, o prieš jį - durys. Ant dviejų bažnyčios kampų stovi bokšteliai. Jie paryškina pagrindinį fasadą. Prie trečiojo kampo XIX a. pastatyta zakristija. Manoma, kad dvarininkų Korėvų lėšomis. Fasadai vertikaliai suskaldyti piliastrais. Langų ir durų angų viršus užbaigtas lankstytomis arkomis. Kurį laiką Panevėžiuko bažnyčia buvo Josvainių parapijos filija, vėliau gavo parapijos teises ir priklausė Kėdainių dekanatui. Apie 40 metų dirbanti bažnyčios patarnautoja Veronika Barvainienė prisimena čia dirbusius klebonus: Joną Savicką, Abraziejų Peštoką, Adomą Macevičių, Šimkų, dekanatą Tvaronavičių, Alfonsą Sadauską, Kalinauską, Kazimierą Lapinską, Joną Kazlauską, Petrą Petrylą, Kazimierą Kazakevičių, Ričardą Mikutavičių, Vytautą Laboną.

Panevėžiuko bažnyčios dokumentuose pažymėta, kad 1983 m. kunigas Juozas Indriūnas perdavė parapiją kunigui Juozui Maleckui, kuris 1985 m. laikinai perdavė Babtų klebonui kunigui Ričardui Mikutavičiui. 1985 m. rugpjūčio 1d. bažnyčią perėmė nuolatinis klebonas kunigas Vladas Luzgauskas.
Nuo 1990 m. bažnyčią aptarnavo Babtų klebonai kun. Eimutis Marcinkevičius, po jo -kun. Arvydas Kasčiukaitis. Nuo 1993 m. gegužės mėn. - kun. Jonas Stankevičius.

Trys čia dirbusieji klebonai palaidoti šventoriuje prie bažnyčios. Tai kun. Jonas Savickas (1843-1890), kun. Ambraziejus Peštoką (1871-1945) ir kun. Kazimieras Kazakevičius (1885-1954). Kunigo Juozo Mališausko (1891-1961) palaikai ilsisi Panevėžiuko kapinėse.

Vargonininkais ilgiausiai dirbo Migevičius, Antanas Barvainis, Jonas Racevičius. Nuo 1993 m. - Gintė Plerpaitė. Zakristijonai - Juozas Migevičius, Bronius Ragaišis.

Šioje kuklioje bažnytėlėje yra vertingų dailės paminklų, skulptūra "Trimituojantis angelas" (XIX a., medis), ornamentuotas kryžius (XVIII a. pab. XIX a. pr,geležis). Šventoriaus tvora pastatyta 1872 m., perstatyta 1904 m. (vietinės reikšmės architektūros paminklas). Jau 385 metai, kai Panevėžiuko bažnyčios varpas kviečia žmones maldai, susikaupimui, dvasinei atgaivai (varpas respublikinės reikšmės taikomosios dekoratyvinės dailės paminklas, 1639 m.). Bažnyčioje kasmet rugpjūčio viduryje švenčiami Šv. Joakimo - Šv. Mergelės Marijos tėvo - atlaidai.
Žinomos dvi vyskupu vizitacijos 1938 m. ir 1995 m.