杭州市现有天主教堂12所，在职教职人员（主教、神父、修女）10人。

天主教传入杭州地区是在明代。明万历三十九年（公元1611年），意大利耶稣会士郭居静、金尼阁二神父和钟鸣仁修士应杭州李之藻（时任工部员外郎）之邀，在其家中举行了第一台弥撒，这一天被后人称为杭州天主教开教日。6月，杨廷筠（曾任监察御史）受李之藻的劝说领洗入教，圣名弥额尔。1627年（天启七年），杨廷筠出资在杭州观巷建造教堂一所（在今中山北路天主教堂西），是杭州第一座天主教圣堂。

徐光启、李之藻、杨廷筠是扶持天主教最著称的三人，被称为中国天主教三大柱石。由于他们热心教务，很多传教士都家居杭州，新入教的大有增加，因此，天主教史把杭州称作明末天主教传教中心。

1643年（崇祯十元年）意大利传教士卫匡国（1607---1661）来华，先到兰溪，后来到杭州居住，受到浙江巡抚是佟国器的大力支持。佟国器将杨廷筠旧居附近一大园地拨给教会，另建新堂。1659年（顺治十六年）卫匡国开始建堂，1661年新堂启用，命名为无原罪圣母堂。1661年6月2日卫匡国感染霍乱病逝，葬在杭州大方井。 

清朝康熙年间，因“礼仪之争”朝廷下令禁止天主教传播，天主教受冲击。

中华人民共和国成立后，1954年3月16日，杭州市天主教爱国会正式成立，1958年选举吴国焕神父为天主教杭州教区正权主教，1960年在上海由皮漱石主教举行祝圣典礼，是杭州教区首任自选自圣的中国主教。

十一届三中全会以后，宗教政策得到恢复和落实。杭州天主教爱国会恢复工作，1982年5月杭州市人民政府拨款人民币五万元修复教堂，同年12月12日圣母无原罪大堂举行复堂庆祝大礼弥撒，复堂后天主堂（现中山北路415号）面目一新。现杭州天主堂已定为市级文物保护单位，也是接待国内外天主教宾客的场所。