Mainitaan Pyhäjoen emäseurakunnan kappelina 1647. Sai oman kappalaisen 1650. Siirrettiin kappelina perustettuun Kärsämäen kirkkoherrakuntaan 1856 ja erotettiin Kärsämäestä itsenäiseksi kirkkoherrakunnaksi keisarillisella käskykirjeellä 1.10.1861. Melkein valmis uusi kirkko syttyi tuntemattomasta syystä tuleen 18.3.1896 ja paloi kokonaan kellokastareineen. Pitäjänapulaisen virkatalossa oli tulipalo 8.12.1909, mutta palo sammutettiin. Uusi kirkko valmistui 1897. Pyhäjärven kunta perustettiin 1866 ja muodostettiin kaupungiksi 1993.
Kylät
Hiisiniemi, Jokikylä, Kirkonkylä, Kuusenmäki, Lampaho, Mäkiöskylä, Parkkima, Pyhäjärvi, Salmenkylä
Naapuriseurakunnat
Haapajärvi, Kiuruvesi, Kärsämäki, Pielavesi, Pihtipudas, Pyhäntä
Papisto
Suostumus kappalaisen palkasta tehtiin 28.1.1816. Kirkkoherran 7,78 hehtolitran vastikejyvät viljassa peräytettiin keisarillisen senaatin päätöksellä 23.11.1894.
Kirkkoherrat
Erik Johan Eriksson
1899–1909 Jaakko Mustakallio (Schwartzberg)
1910– Kaarle Zefanias Simelius
Kappalaiset
1650–1664 Johannes Sigfridi Jeronius
1664 Petrus Jeronius (Renius)
1664–1684 Gabriel Henrici Ahlholm
1685–1693 Jakob Lybeck
1693–1704 Petrus Åhs
1704–1729 Kristian Zimmerman
1729–1732 Henrik Berg
1734–1739 Henrik Turckov
1739–1748 Martin Laurin
1749–1796 Adam Henrik Berg
1798–1815 Per Ticklén
1818–1842 Isak Lescelius
1845–1857 Jonas Lagus
1861–1862 Zakris Castrén, virka lakkautettiin
Pitäjänapulaiset
1864–1867 Frans Oskar Laurin
1871–1897 Johan Simelius
1899–1900 Johan Leopold Eriksson
1901–1910 Kaarle Zefanias Simelius
Ylimääräiset papit
1732–1734 Petter Zimmerman, kappalaisen viran armovuodensaarnaaja
1770–1776 Erik Elfgren, kappalaisen apulainen
1776–1782 Aron Wegelius, kappalaisen apulainen
1815 Per Ticklén, nuorempi, kappalaisen apulainen
1815–1817 Johan Erik Bergstedt, virka– ja armovuodensaarnaaja
1817–1818 Erik Ticklén, armovuodensaarnaaja
1835–1839 Henrik Schwartzenberg, armovuodensaarnaaja,
1839 Johan Sandell, kappalaisen apulainen
1842–1847 Henrik Schwartzenberg, kappalaisen apulainen
1847–1861 Zakris Castrén, kappalaisen apulainen, virka– ja armovuodensaarnaaja
1863–1864 Johan Immanuel Bergh, sijaiskirkkoherra
1868–1871 Johannes Schwartzenberg, vt. kirkkoherra ja kappalainen
1883–1886 Johan Leopold Eriksson, papiston apulainen
1888–1893 Johan Leopold Eriksson, vt. kirkkoherra
1893–1895 Matti Hilonen, papiston apulainen
1895–1896 Erik Johan Valdemar Ekroth, papiston apulainen
1896–1899 Robert Makkonen, papiston apulainen, vt. kirkkoherra
1900 Juho Abram Pietola, vt. pitäjänapulainen
1908– Lauri Jaakonpoika Mustakallio, vt. kirkkoherra, vt. pitäjänapulainen
Arkisto
Pyhäjärven seurakunnan rippikirjat alkavat vuodesta 1724, tilikirjat vuodesta 1723 ja historiakirjat syntyneiden osalta vuodesta 1721, vihittyjen osalta 1722 ja kuolleiden osalta 1719. Kirkko paloi salamaniskusta 22.6.1895, jolloin kanttori F. O. Enqvist sai surmansa, ja palossa tuhoutui sakastissa osa kirkonarkistoa. Seurakunnan vanhinta arkistoa säilytetään Kansallisarkisto Oulussa ja aineistokokonaisuus kattaa vuodet 1650–1916.