Kościół parafialny pw. Wniebowziecia NPM w Pilchowie został wzniesiony na przełomie XIII i XIV wieku jako kościół jednoprzestrzenny bez wydzielonego prezbiterium i wieży. Dokument z 1286 r. wspomina o Pilchowie jako wsi książęcej z kościołem.
Z pierwotnej budowli zachowały się do dzisiaj kamienne mury do wysokości dzisiejszych parapetów okiennych. W elewacji południowej można odczytać, w jej części środkowej, zarys rozebranych ościeży zamurowanego portalu. W XIX wieku kościół przeszedł gruntowną przebudowę. Od wschodu dobudowano prezbiterium z kamienia łupanego na rzucie półkola, nawę przykryto stropem belkowym. Od strony wschodniej i zachodniej wzniesiono schodkowe szczyty sterczynowe wykonane z czerwonej cegły, a w ścianie północnej i południowej umieszczono sześć dużych okien zamkniętych półokrągło, w ceglanych opaskach.
W latach 1985-1986 dobudowano od strony zachodniej pomieszczenie, które mieści zakrystię, kruchtę i klatkę schodową prowadzącą na emporę organową. Obecnie jest to budowla o cechach stylowych neoromańskich. Po II wojnie światowej kościół w Pilchowie był w użytkowaniu Kościoła Polskokatolickiego. Dopiero 4.05.1954 r. władze państwowe przekazały świątynię Kościołowi Rzymskokatolickiemu. Do tego czasu wierni rzymskokatoliccy spotykali się na modlitwie w domu przy ulicy Rabczańskiej 12. Poświęcenie kościoła dokonał ks. dziekan Andrzej Czechowicz 15.08.1954 r.
W XIX wieku obok kościoła wzniesiono wolnostojącą dzwonnicę z dwoma dzwonami, z których zachował się jeden. Jest to neobarokowy dzwon spiżowy z 1878 r., odlany w Szczecinie o wymiarach: wysokość 80 cm, średnica 80 cm. Kształt dzwonu nowożytny, korona 6-ramienna z trzpieniem, czapa półwypukła, płaszcz ku dołowi lekko się rozszerza, wieniec zdobiony wąskim fryzem z wici roślinnej. Ramiona żłobkowane dekorowane głowami puttów. Na czapie znajduje się fryz ze spirali i palmet. Na płaszczu umieszczony jest napis majuskułą gotycką: GEGOSSEN VON C. VOSS IN STETTIN 1872. Jest to jeden z nielicznych zachowanych dzwonów spiżowych na terenie Pomorza Zachodniego.
Dnia 25.04.1973 r. została erygowana parafia pw. Wniebowzięcia NMP, która powstała z parafii pw. św. Rodziny w Szczecinie i Niepokalanego Poczęcia NMP w Policach.
Pierwszym proboszczem został ks. Kazimierz Podgórski, który już od dnia 13.09.1968 r. mieszkając w Tanowie, rozpoczął organizowanie nowej parafii. Dnia 17.04.1974 r. rozpoczęła się budowa plebanii w Pilchowie. Pomimo trudności ze zdobywaniem materiałów budowlanych, tempo budowy było duże. To pozwoliło zamieszkać ks. proboszczowi 14.05.1975 r. w nowej, jeszcze nie wykończonej plebanii.
W roku 1978 zostały zamontowane nowe okna w kościele, a Kazimierz Falkowski z Czerska namalował polichromię w prezbiterium, przedstawiając scenę Wniebowzięcia NMP. W tym czasie przeniesiono tabernakulum do prezbiterium. Kościół nabrał nowego oblicza.
Równocześnie z pracami budowlano-remontowymi rozwinęło się życie duchowne parafii poprzez organizowane rekolekcje, procesje Bożego Ciała, I-Komunie św., bierzmowania itd. W sierpniu 1978 r. pierwsza parafianka skończyła kurs katechetyczny i od września rozpoczęła katechezę przedszkolaków.
Rok 1980 przyniósł zmianę proboszcza parafii. Został nim ks. kanonik mgr Andrzej Offmański. Nowy proboszcz od razu podjął inicjatywy budowlano-remontowe w parafii. Zabezpieczono fundamenty kościoła, ustawiono nowy ołtarz na położonej mozaice parkietowej oraz sedilia. Malowanie kościoła zakończyło tegoroczne prace. Rok 1981 to nawiedzenie rodzin parafii przez Obraz Jasnogórski, począwszy od Tanowa oraz zainicjowanie spotkań przygotowujących do małżeństwa dla młodzieży pracującej i studiującej. Motyw Ostatniej Wieczerzy wykonany z drewna ozdobił tabernakulum. 1.03.1981 r. powstała Duszpasterska Rada Parafialna, która pomagała księdzu proboszczowi w realizowaniu różnych inwestycji. Jesienią liczna grupa parafian udała się na diecezjalną pielgrzymkę na Jasną Górę.
W roku 1982 kontynuowano prace remontowe zarówno na plebanii ( schody drewniane , elewacja ), jak i w kościele ( podłoga pod ławkami ). Wielkim dziełem było uzyskanie pozwolenia na budowę pomieszczenia, przeznaczonego na przedsionek kościoła, zakrystię i schody na emporę organową. Budowę rozpoczęto 27.04.1985 r. przy dużym zaangażowaniu Rady Parafialnej i parafian. W tym samym roku ułożono posadzkę w kościele i zamontowano nowe drzwi do kościoła.
W szczecińskie obchody 40-lecia ” Powrotu Kościoła na ziemie nad Odrą i Bałtykiem ” wpisał się pobyt biskupa nominata katowickiego Damiana Zimonia w naszej parafii, który sprawował Mszę św. dziękczynną za 40-lecie posługi Kościoła na Pomorzu Zachodnim. Dnia 24.06.1985 r. Pilchowo zostało dołączone do dekanatu Szczecina Północ.
W roku 1986 dokończono dobudówkę kościoła oraz odbito tynk w prezbiterium i oczyszczono ciosy kamienne, przez co powstało przyjemne tło dla tabernakulum.
Podczas uroczystej liturgii 19.06.1986 r. ks. bp Jan Gałecki poświęcił odnowiony i powiększony kościół parafialny w Pilchowie.
Wielkim wydarzeniem w diecezji, ale także w parafii, była wizyta Ojca Świętego Jana Pawła II w Szczecinie 11.06.1987 r. Po uroczystej Mszy św. odprawionej o północy wyruszyła z Tanowa i Pilchowa grupa parafian w pierwszej pielgrzymce do Szczecina, by na Jasnych Błoniach spotkać się z Papieżem-Rodakiem. Od adwentu rozpoczęło się nawiedzanie rodzin parafii przez kopię Obrazu Jasnogórskiego.
Dnia 15.07.1988 r. parafię objął ks. dr Stanisław Czubak, który po skończonych studiach w Rzymie i wikariacie w Szczecinie, został nowym proboszczem w Pilchowie. Rzymskie kontakty księdza proboszcza zaowocowały organizowaniem pielgrzymek do Rzymu oraz zwiedzaniem Włoch.
Dnia 3.12.1990 r. nawiedził parafię Matka Boża w Kopii Cudownego Obrazu Jasnogórskiego. W całonocnym czuwaniu udział wzięło liczne grono parafian. Peregrynacja Obrazu została poprzedzona Misjami Świętymi prowadzonymi przez ojców Redemptorystów z Jarosławia. Ustawiono wówczas krzyż misyjny na placu kościelnym.
25.12.1990 r. z parafii Pilchowo wydzielono nową parafię, która powstała w Tanowie. W macierzystej parafii pozostały: Pilchowo, Sierakowo i Leśno Górne (ok. 900 mieszkańców). Dnia 1.07.1991 r. parafię objął ks. Zygmunt Jeruzal. Nowy proboszcz podjął katechezę w szkole, powołał Grupę Synodalną w ramach II Synodu Polskiego.
1.07.1995 r. Odprawiła pierwszą Msze św. w Leśnie Górnym na placu przy ustawionym krzyżu, a trzy tygodnie później poświęcił ustawioną obok krzyża figurę Matki Bożej. Kontynuował także prace remontowe: pokrycie blachą dachu plebanii, w latach 1996-97 wymieniona dachówka na kościele.
Następnego roku została odremontowana zabytkowa dzwonnica, której ostatni remont odbył się 1929 r. ( data umieszczona na emblematach drewnianych ). Zainstalowano także elektryczny napęd dzwonu. Owocem troski duszpasterskiej księdza proboszcza była zwiększona frekwencja parafian, uczestniczących w Mszach św. W 1998 r. po raz pierwszy odprawiono dwie pasterki: o godz. 20.00 i 24.00. Frekwencja była duża. W ostatnim dniu rekolekcji wielkopostnych parafię nawiedził obraz Jezusa Miłosiernego pielgrzymujący po archidiecezji, który skupił parafian na wspólnej modlitwie.
Ze względu na chorobę ks. proboszcza 1.07.1999 r. został mianowany administrator parafii. Następnego dnia w szpitalu ksiądz proboszcz zakończył swoją ziemską wędrówkę.
Dnia 21.08.1999 r. obejmuje parafię nowy proboszcz – ks. por. SG mgr Ryszard Rozdeba, który równocześnie pełnił funkcję kapelana Straży Granicznej w ramach duszpasterstwa wojskowego Ordynariatu Polowego WP. Nowy proboszcz podejmuje wyzwania duszpasterskie, prowadzi katechezę w szkole i inicjuje dalsze prace remontowe: cyklinowanie i lakierowanie podłóg prezbiterium i zakrystii. Ks. proboszcz dzieleniem się opłatkiem ze wszystkimi uczestnikami w pasterce zapoczątkował nowy zwyczaj, który wpisał się w tradycję pilchowskich pasterek. Reaktywował Rade Parafialną, powiększając ją o nowe osoby, na których zaangażowanie i pomoc można liczyć. Docenił rolę Róży Żywego Różańca, który także wspierał inicjatywy księdza proboszcza. Rok 2001 zapisał się cotygodniowymi spotkaniami niedzielnymi dzieci I-Komunijnych w salce katechetycznej, majowym Apelem Jasnogórskim o godz. 21.00 w kościele przy biciu dzwonu, zatrudnieniem na stałe organisty, postawieniem krzyża przydrożnego na skrzyżowaniu ul: Szczecińskiej, Spacerowej Leśnej w Pilchowie.
Rok następny, to obok pracy duszpasterskiej, kontynuowanie prac remontowych: remont chóru z zainstalowaniem nowych ławek, wykonanie bramy wjazdowej na teren kościelny, zakup organów elektronicznych, rozpoczęcie układania nowego chodnika wokół kościoła ze starobruku i zamontowanie kraty przy wejściu do kościoła, co zabezpieczyło codziennie otwarty kościół i stworzył miejsce na chociaż krótką modlitwę przychodzących, czy zwiedzających.
Jednak największym wydarzeniem 2002 r. były przeprowadzone Misje Parafialne w dniach 6-13 października z licznym udziałem parafian oraz funkcjonariuszy Pomorskiego Oddziału Straży Granicznej.
Kameralny Zespół Muzyczny ” Concertino ” ze Szczecina, koncertem w kościele, przedłużył piękny świąteczny nastrój kolędowy rozpoczętego 2003 roku.
Dla uczczenia 25-tej rocznicy pontyfikatu Jana Pawła II ustawiono na placu kościelnym, wkopany na terenie parafii, kamień (5320 kg) z pamiątkową tablicą. Poświęcenia dokonał dziekan naszego dekanatu ks. kan. dr Krzysztof Cichal podczas renowacji Misji Świętych. 
Parafia wraz z sołectwem zorganizowała wigilię dla osób bezdomnych, samotnych i czujących się samotnie w Ośrodku Rekreacyjno-Sportowym w Pilchowie. Na placu kościelnym ustawiono granitowy ołtarz polowy i zakończono układanie chodnika z kostki granitowej wokół kościoła. Zamontowanie podświetlenia murów kościoła dało piękne wrażenie optyczne i podkreśliło zabytkową bryłę kościoła teraz widoczną także w nocy. Adoracja Najświętszego Sakramentu w każdy piątek miesiąca, to podjęta inicjatywa w Roku Eucharystii, Który rozpoczął się 14.11.2014 r. Nowe figurki z żywicy epoksydowej ozdobiły tegoroczną szopkę na święta Bożego Narodzenia.
W roku 2005 odwiedził parafię 
Biskup Polowy WP gen. brygady Tadeusz Płoski, który wręczył funkcjonariuszom Straży Granicznej zaświadczenia ukończenia Kursu przedmałżeńskiego na zakończenie parafialnych rekolekcji wielkopostnych. Przyjście do Domu Ojca Jana Pawła II, oznajmionym godzinnym biciem dzwonu, zgromadziło w kościele wielu parafian, którzy z wielkim wzruszeniem pożegnali się w modlitwie do późnych godzin nocnych. W ramach tegorocznych inwestycji wykonano ocieplenie stropu kościoła, wykonano konstrukcję zadaszenia ołtarza polowego i ustawiono półokrąg ławkę dębową w prezbiterium, która służy coraz większej ilości ministrantów obecnych przy ołtarzu. Pielgrzymka Benedykta XVI do Polski wpisała się również w przeżycia 2006 r. w parafii.
W kwietniu rozpoczęła się kilkuletnia praca związana z rekonstrukcją muru okalającego kościół, a podczas Mszy św. odpustowej ks. dziekan dr. Krzysztof Cichal poświęcił nowe malowidło ścienne w prezbiterium przedstawiające scenę Wniebowzięcia Matki Bożej. W roku 2008 kontynuowano prace rekonstrukcyjne muru ogrodzeniowego, przemurowano grotę Matki Bożej i ustawiono nowe dębowe ławki w kościele, które zostały poświęcone podczas uroczystości odpustowej. 19 kwietnia 2009 r. 25. rocznicę otrzymania święceń kapłańskich i 15. rocznicę posługi ludziom w mundurach czcił ksiądz proboszcz z udziałem 30 księży, rodzin i zaproszonych gości i licznie przybyłej grupie parafian. Jesienią zostało zainstalowane stacjonarne olejowe ogrzewanie nadmuchowe w kościele. Niedziela 22.11.2009 r. była dniem pożegnania odchodzącego księdza proboszcza i powitanie nowego w osobie księdza mgr. Janusza Koplewskiego, który pochodząc z Międzyzdrojów poznał tam wielu artystów i sportowców. Niektórzy przybyli do Pilchowa angażując się w liturgii ( aktor Krzysztof Tyniec), czy też na placu kościelnym rozdawali autografy ( tyczkarka Monika Pyrek ).
Dnia 1.09.2011 r. nastąpiła zmiana proboszcza. Przybyła jak mówiono “nowy-stary” proboszcz ks. ppłk SG mgr Ryszard Rozdeba, którego wprowadził w urząd proboszcza, delegat Księdza Arcybiskupa ks. prof. dr hab. Henryk Wejman. W dniu 7-14 października gościł w parafii pielgrzymujący po archidiecezji Krzyż i odbyły się “Misje u stóp krzyża”. W 2012 r. kontynuowano prace remontowe kościoła (malowanie wnętrza, klamrowanie murów) oraz remont plebanii. Rok 2013 to Misje Święte w Roku Wiary i jubileusz 40-lecia parafii, podczas którego wspominamy tych wszystkich, którzy tworzyli tę parafię i przez lata, pod przewodnictwem duszpasterzy, podążali drogą wiary.
Proboszczowie parafii pw. Wniebowzięcia NMP w Pilchowie:
1. Ks. Kazimierz Podgórski (29.05.1973 – 15.07.1980)
2. Ks. kan. dr Andrzej Offmański (15.07.1980 – 15.07.1988)
3. Ks. dr Stanisław Czubak (15.07.1988 – 01.07.1991)
4. Ks. kan. Zygmunt Jeruzal (01.07.1991 – 02.07.1999)
5. Ks. ppłk mgr Ryszard Rozdeba (21.08.1999 – 11.10.2009)
6. Ks. mgr Janusz Koplewski (16.11.2009 – 01.09.2011)
7. Ks. kan. ppłk mgr Ryszard Rozdeba (01.09.2011 – 2023)
8. Ks. proboszcz Mariusz Ogórski
