Les religions pratiquées avant l'avènement du christianisme ont laissé peu de traces de leurs sanctuaires au Luxembourg. Les divinités vénérées par les Celtes nous sont surtout connues à travers le culte des Romains qui non seulement étaient très tolérants vis-à-vis toutes sortes de croyances, mais les adoptaient même dans leur propre panthéon en les associant à leurs divinités traditionnelles. Il est assez vraisemblable que de nombreux lieux de culte fréquentés par les Romains, par exemple des sources sacrées, existaient déjà avant leur établissement dans nos régions vers le milieu du 1er siècle avant J.C.. Le temple romain le mieux conservé et partiellement reconstruit se trouve à Steinsel.
Comme l'administration romaine est essentiellement basée sur les villes, celles-ci jouent un rôle considérable à tous les niveaux. C'est là que se constituent aussi les premières communautés chrétiennes vraiment organisées et structurées, dirigées par un évêque. Dans notre région il faut avant tout mentionner les cités de Metz et de Trèves. « Augusta Treverorum », capitale de la province « Belgica Prima » constituait certainement un siège épiscopal dès la fin du 4e s.. Etant donné que Trèves est une véritable métropole à l'époque de l'empereur Constantin, elle revêt une importance telle qu'au Moyen Âge son évêque peut encore affirmer qu'au nord des Alpes son rang équivaut à celui de l'évêque de Rome au sud de cette chaîne de montagnes.
Les campagnes de la partie méridionale du territoire luxembourgeois sont christianisées à partir de Trèves, les missionnaires actifs dans les régions septentrionales proviennent essentiellement de Tongres, respectivement de Liège. Ce fait explique pourquoi durant tout l'Ancien, Régime la quasi-totalité du Luxembourg dépend des sièges épiscopaux correspondants.
Au moment où les Francs s'établissent définitivement dans la région, c.-à-d. à partir du 5e s., les grands domaines romains passent aux mains de la nouvelle aristocratie. Le baptême du roi Clovis marque un pas important pour l'adoption de la nouvelle religion' par' les conquérants. Les grands propriétaires se rendent rapidement compte de l'importance de l'Église et de ses institutions. Voilà pourquoi ils n'hésitent pas à fonder sur leurs, propriétés des sanctuaires destinés aux serfs ou aux manants qui en font partie.
La liberté de culte accordé aux chrétiens par l'empereur Constantin en 313 entraîne un certain nombre' de changements dans les communautés chrétiennes. Le risque du martyr disparaît, la volonté de vouer néanmoins toute son existence au Christ et à la perfection s'exprime à partir de maintenant surtout dans le monachisme. Celui-ci naît vraisemblablement en Orient, il se propage en Occident surtout grâce à l'Ordre fondé au 6e s. en Italie par saint Benoît (480-547). Les moines jouent un rôle capital pour la conservation et la transmission de la culture de l'Antiquité. Les monastères deviennent de véritables centres culturels. Les souverains s'en rendent rapidement compte et choisissent de nombreux collaborateurs et conseillers dans leurs rangs.
Au Luxembourg le premier-monastère est fondé à Echternach en 698 par l'abbesse Irmine de Trèves et l'archevêque Willibrord, un missionnaire venu d'Angleterre. Il reçoit une partie de la « Villa Epternacum », un' grand domaine romain où existe déjà une institution destinée à accueillir des moines pérégrinants. L'établissement implanté sur le site de l'ancienne abbaye connaît en peu de temps un essor remarquable. Dès le début les religieux copient de nombreux livres en s'inspirant des modèles apportés des îles britanniques par leur fondateur.
Jusqu’à la Révolution française l'importance des Monastères reste capitale au Luxembourg. En plus d'Echternach, il faut mentionner St-Maximin de Trèves, Orval, Notre-Dame de Munster de Luxembourg, Prüm et Stavelot-Malmédy. Aux 12e et 13e siècles s'ajoutent aussi plusieurs établissements féminins : Hosingen, Marienthal, Bonnevoie, Clairefontaine, Differdange et Luxembourg Saint-Esprit. Ces établissements détiennent de grandes propriétés foncières et possèdent de nombreux droits seigneuriaux. L'influence exercée par les membres des ordres s'explique d'une part par leur niveau intellectuel incontestablement supérieur à celui du clergé séculier, d'autre part par le fait que tous les évêques: compétents pour le Luxembourg résident en dehors de son territoire.
Au 13e siècle se manifeste également chez nous cet idéal de pauvreté qui signifie un renouveau spirituel de l'Eglise. Très tôt les Franciscains et les Dominicains s'établissent à Luxembourg, les Trinitaires se fixent à Vianden. Leurs statuts leur interdisent d'acquérir des propriétés et d'amonceler des richesses matérielles. La réalisation d'oeuvres architecturales et artistiques reste fortement liée à ces ordres. Les Bénédictins d'Echternach construisent au 14e siècle une abbatiale romane monumentale, les Trinitaires de Vianden bâtissent leur église conventuelle au 13e siècle en style gothique. Leurs sanctuaires ont certainement servi de modèles et de références pour d'autres édifices plus modestes...
La Réforme protestante propagée au 16e siècle dans de nombreux pays européens trouve peu d'adeptes au Luxembourg. Très tôt les autorités civiles interviennent énergiquement pour empêcher la propagation des idées nouvelles, et pratiquent une politique répressive. Après le concile de Trente (1545-1563), le conseil provincial prend en mains la Réforme catholique. Des visites canoniques sont effectuées pour faire l'inventaire des abus et proposer des remèdes. Les Jésuites s'établissent à Luxembourg en 1594. En 1603, ils ouvrent un collège. A travers tout le pays ils prêchent de nombreuses missions et fondent des confréries destinées à ranimer la ferveur religieuse. Ils lancent aussi le culte de Notre-Dame, « Consolatrice des Affligés », qu'ils réussissent à faire proclamer patronne de la ville (1666) et du Duché (1678) de Luxembourg. Sa vénération qui s'exprime notamment durant le pèlerinage de l'« Octave» au printemps constitue jusqu'à aujourd'hui l'un des aspects les plus caractéristiques du catholicisme luxembourgeois. Les Capucins construisent un couvent à Luxembourg, les Franciscains se fixent à Troisvierges et à Diekirch. Comme la création d'un évêché luxembourgeois n'aboutit pas, les autorités civiles favorisent nettement l'activité des religieux pour la simple raison que ceux-ci ne dépendent pas d'évêques étrangers.
La réforme catholique est propagée dans une large mesure grâce à l'image. Comme la majeure partie du peuple est incapable de lire à l'époque, le meilleur moyen d'atteindre les masses populaires est la représentation peinte ou sculptée. En raison des malheurs qui frappent le Luxembourg au 17e siècle, l'art baroque ne se répand que lentement. Mis à part quelques églises conventuelles construites ou aménagées pendant ou immédiatement après 'la guerre de Trente ans (1618-1648), la plupart des réalisations remarquables ne datent que du 1'8e siècle. Cette période est d'ailleurs souvent considérée comme une espèce d'âge d'or de l'histoire nationale. Elle permet en tout cas à un grand nombre de maçons, de menuisiers, de sculpteurs et de peintres d'exercer leurs talents et de vivre de leur travail.
En 1795, la prise de la forteresse de Luxembourg par les armées révolutionnaires françaises met fin à la société d'Ancien Régime. Les grands monastères et couvents qui ont marqué la vie du pays pendant des siècles disparaissent à tout jamais. Le concordat conclu en 1801 entre le Premier consul Napoléon Bonaparte et le Pape Pie VII permet la réorganisation de l'Eglise et de ses institutions. Le Luxembourg est d'abord rattaché à l'évêché de Metz (1801), puis à celui de Namur (1823) pour devenir en 1840 un vicariat apostolique. L'évêché est finalement créé par le Saint-Siège en 1870 et reconnue par l'Etat en 1873.