Historia parafii nierozerwalnie związana jest z Odlewnią Żeliwa w Śremie, przy powstaniu której, w latach 1964-1968, opracowano plan budowy osiedla na ok. 15 tysięcy mieszkańców (os. Jeziorany). W 1976 roku ksiądz Arcybiskup Antoni Baraniak powierzył ks. Bogdanowi Elegańczykowi zadanie budowy kościoła.

W roku 1976 dekretem księdza Arcybiskupa został utworzony ośrodek duszpasterski z kaplicą. W lutym 1977 r. została utworzona Parafia Najświętszego Serca Jezusa. Równocześnie rozpoczęły się prace budowlane kościoła projektu Aleksandra Holasa. Kościół jest dwukondygnacyjny, część dolną, obniżoną w stosunku do terenu, zajmuje tzw. dolny kościół, z mieszczącą się w nim Kaplicą Wieczystej Adoracji, zakrystia oraz przedszkole parafialne. Ołtarz główny został wykonany przez Ireneusza Daczkę z Leszna.

12 czerwca 1979 zostało dokonane przez ks. Arcybiskupa Jerzego Strobę poświęcenie dolnego kościoła, a także wmurowanie kamienia węgielnego, poświęconego przez Jana Pawła II. 24 grudnia 1982 r. została odprawiona w tym kościele pierwsza Msza Święta. W 1983 r. powstawały pierwsze ruchy katolickie. 20 kwietnia 1993 r. ks. Arcybiskup Jerzy Stroba dokonał konsekracji świątyni.

1 lutego 1999 r. zmarł ks. kanonik Bogdan Elegańczyk, pierwszy proboszcz Parafii Najświętszego Serca Jezusa w Śremie. W tym samym miesiącu ksiądz Arcybiskup Juliusz Paetz ustanowił nowego proboszcza parafii, którym został ks. Ryszard Adamczak. W 1999 r. powstało Centrum Parafialne im. bł. Edmunda Bojanowskiego po byłych salkach katechetycznych. Pierwsze salki pełniły funkcję kawiarenki oraz świetlicy socjoterapeutycznej. Również w 1999 r. pod schodami do głównego wejścia przystosowano pomieszczenie do funkcji sklepiku parafialnego. W tym samym roku odbyły się w parafii Misje Święte, 22 października z okazji Misji Świętych odbyła się ulicami parafii uroczysta droga krzyżowa zakończona ustawieniem nowego Krzyża Misyjnego Roku Jubileuszowego 2000. 20 października 1999 r. została dokonana uroczysta Intronizacja Obrazu Matki Bożej Nieustającej Pomocy przez ks. Biskupa Grzegorza Balcerka. 24 października 1999 r. odbyło się uroczyste poświęcenie miejsca Wieczystej Adoracji w dolnym kościele. 

W 2000 r. kościół zgodnie z rozporządzeniem Penitencjarii Apostolskiej został wyznaczony jako kościół jubileuszowy.

W lutym 2002 nad wejściem od strony os. Jeziorany został wykonany i wstawiony pierwszy witraż w kościele, projektu Grażyny Strykowskiej z Poznania, przedstawiający krzyż w połączeniu ze sceną Ostatniej Wieczerzy. Również przy ścianie południowej zostały wstawione witraże przedstawiające sceny Męki Pańskiej: Anioł wskazujący na krzyż, Pojmanie, Dźwiganie Krzyża, Śmierć na Krzyżu, Pieta i Złożenie do Grobu.
W maju 2002 roku rozpoczęła się budowa kawiarenki Emaus i Auli im. Jana Pawła II. We wrześniu 2002 r. zamontowano pierwszy dzwon na kościelnej dzwonnicy – Święta Faustyna.

8 listopada 2005 r. ksiądz Arcybiskup Stanisław Gądecki dokonał poświęcenia dzwonu Jan Paweł II, na którym widnieje napis: Totus Tuus – Za 27 lat posługi Piotrowej, świadectwo życia i cierpienia – wdzięczni parafianie. Poświęcona została również w tym dniu Aula im. Jana Pawła II.

W roku 30-lecia istnienia parafii rozpoczął się gruntowny remont kościoła. Trzeci, ostatni dzwon – im. św. Rity – został zamontowany na wieży kościoła 9 sierpnia 2007. 

24 grudnia 2008 roku ks. proboszcz Ryszard Adamczak został uhonorowany godnością kanonika gremialnego przez Metropolitę poznańskiego ks. bp. Stanisława Gądeckiego.

W 2009 r. rekolekcje wielkopostne w czasie Misji Świętych wygłosił ojciec Stanisław Jarosz, paulin.

W 2010 r. otwarto Katolickie Centrum Edukacji i Kultury w Śremie, które jest prowadzone przez naszą parafię. Zostały zaadoptowane przestrzenie po byłym biurowcu Odlewni Żeliwa, a także sala widowiskowa po byłym „Klubie Odlewnika”. Powstała w tym miejscu również Restauracja Betania, z której korzystają uczniowie, parafianie i inni mieszkańcy Śremu.

W 2013 r. w kościele wybudowano nowe siedziska, ambonę oraz ołtarz, który konsekrował ksiądz Arcybiskup Stanisław Gądecki. 

W 2014 r. we wspomnienie liturgiczne bł. ks. Jerzego Popiełuszki uroczyście wprowadzono do naszego kościoła jego relikwie.

W I Niedzielę Adwentu w 2015 r. nasz kościół został wyznaczony jako kościół jubileuszowy, wejście do dolnego kościoła stało się bramą miłosierdzia, gdzie można było przez cały rok uzyskać odpust zupełny.

2016 rok to przede wszystkim czas Światowych Dni Młodzieży w Polsce. W naszej parafii odbyły się dekanalne obchody ŚDM, które przyciągnęły ludzi z całej okolicy. Spora grupa młodzieży wybrała się również do Krakowa z wikariuszem ks. Marcinem Stanisławskim na centralne obchody z papieżem Franciszkiem. W 2016 r. obchodziliśmy także 15-lecie istnienia parafialnego przedszkola im. Edmunda Bojanowskiego. W tym roku przeżywaliśmy też wizytację kanoniczną ks. abp. Stanisława Gądeckiego w naszej parafii. W dzień wspomnienia św. Józefa w naszym kościele została poświęcona figura świętego patrona, która stanęła w bocznym ołtarzu.

W 2017 r. na 40-lecie istnienia naszej parafii zostają wybudowane w naszym kościele nowe piękne boczne ołtarze – po lewej stronie znajduje się poświęcona w zeszłym roku figura św. Józefa, natomiast po prawej stronie ołtarz ku czci Matki Bożej Nieustającej Pomocy. W wielkim poście rekolekcje parafialne głosi ks. Marek Studenski, wikariusz generalny diecezji Bielsko-Żywieckiej.

W 2018 r. odpustowi parafialnemu przewodniczy ks. kan. Władysław Łuczak, były proboszcz parafii w Błociszewie, który obchodzi w tym roku 60-lecie święceń kapłańskich (ks. Władysław w naszej parafii pomaga od 2008 roku). Przeżywaliśmy w tym roku także 25-lecie konsekracji naszej świątyni. Bierzmowaniu przewodniczył bp Grzegorz Balcerek, biskup pomocniczy naszej archidiecezji. Wielkopostne rekolekcje parafialne poprowadził w tym roku franciszkanin ojciec Leszek Mikołaj Czyściecki OFM.

W 20 rocznicę śmierci budowniczego naszego kościoła, pierwszego proboszcza naszej parafii ks. kan. Bogdana Elegańczyka, ku jego pamięci odsłonięto przy głównym wejściu pamiątkową tablicę, którego poświęcenia dokonał proboszcz ks. kan. Ryszard Adamczak. W 2019 r. przeżywaliśmy nawiedzenie kopii cudownego obrazku Matki Bożej Częstochowskiej. Mszy Świętej z wszystkimi kapłanami z dekanatu przewodniczył ks. bp Damian Bryl, biskup pomocniczy naszej archidiecezji. W tym roku przeżywaliśmy także Misje Święte, rekolekcje wygłosili dla nas ks. Mateusz Misiak oraz ks. Rafał Pajszczyk. Bierzmowania w 2019 r. udzielił ks. bp. Damian Bryl.

W 2020 r. przeżywaliśmy 10-lecie istnienia Katolickiego Centrum Edukacji i Kultury w Śremie, w obchodach uczestniczył ks. arcybiskup Stanisław Gądecki. To był trudny rok, w czasie pandemii koronawirusa. Zostały nałożone ograniczenia i limity osób uczestniczących w nabożeństwach. Triduum Paschalne odbyło się bez udziału wiernych, jednak w Wielkanoc oraz w Niedzielę Miłosierdzia zostały odprawione Msze Święte na dachu probostwa, którym przewodniczył ks. proboszcz Ryszard Adamczak. Dzięki temu wierni mogli uczestniczyć w Eucharystii. W tym roku została również poświęcona przez ks. arcybiskupa Stanisława Gądeckiego nowo wybudowana Księgarnia Parafialna Misericordie.

W 2021 roku po raz pierwszy w historii parafii porannym roratom przewodniczył biskup – gościliśmy w naszej wspólnocie ks. bp. Szymona Stułkowskiego, biskupa pomocniczego naszej archidiecezji. W tym roku parafialny Chór Corda-Cordi obchodził 20-lecie swojej działalności. W 2021 roku odbyła się wizytacja kanoniczna, którą przeprowadził biskup senior Zdzisław Fortuniak.

W 2022 r. odpustowi parafialnemu przewodniczył ks. Michał Pękal, który w tym roku odszedł z naszej parafii, kończąc sześcioletnią posługę wikariusza. W Wirginowie ks. proboszcz Ryszard Adamczak poświęcił figurę Matki Bożej. Bierzmowania udzielił ks. biskup Szymon Stułkowski. W marcu 2022 r. przeżywaliśmy rekolekcje wielkopostne, podczas których nauki wygłosił ks. prałat Mieczysław Nowak.