Au cours du XIXe siècle, la population catholique du Val-de-Travers augmente considérablement, suite à l’arrivée d’immigrés italiens, espagnols puis portugais travaillant dans les mines d’asphalte, dont l’exploitation constitue l’un des apports économiques central de la région (Jelmini, 2008, p. 186). Le culte catholique, rétabli à Neuchâtel en 1806, n'est célébré qu'en 1855 dans le Val-de-Travers, et une première nouvelle église est construite à Fleurier en 1858 (Bujard, Piguet, 2008, p. 101). La paroisse de Fleurier est la paroisse-mère pour les catholiques du Val-de-Travers (Klauser, 2016) jusqu’en 1930 où elle est scindée en deux par la création de la paroisse du Bas-Vallon, regroupant Travers, Couvet, Noiraigue, Brot-Dessous, Freutreules et Champ-du-Moulin, dont l’abbé Joseph Schneuwly est le premier curé. Ce dernier s'occupe en 1934 de la construction de la chapelle catholique de Couvet, dont la construction est confiée à l'architecte fribourgeois Fernand Dumas, puis en 1937 de celle de Travers, attribuée au même architecte après que le conseil de paroisse lui ait demandé des plans et devis, l'emportant sur le bureau fribourgeois concurrent Rosset & Matthey (Schneuwly, s.d.).

Comme souvent dans ses églises, Dumas s’applique à accorder le style de l’édifice au caractère de la région, et cite l’ancienne église de Saint-Blaise – devenue protestante à la Réforme – comme modèle pour la flèche très effilée du clocher (Protocole de l’assemblée du comité de construction, 1937).
Les travaux commencent en juillet 1937 et la bénédiction de la première pierre est célébrée le 22 août 1937. L’église est consacrée par Mgr Besson le 16 juillet 1939 (Schneuwly, s.d.). Dumas fait appel à plusieurs entrepreneurs de la région pour les travaux de maçonnerie, peinture et menuiserie, ainsi qu’à des entreprises fribourgeoises avec lesquelles il travaille régulièrement, comme la marbrerie Borghi de Bulle, ou la serrurerie et ferronnerie Brandt de Bulle (Dumas, 1939). Il met à l’honneur le bois qui habille le fond du chœur à chevet plat et l’entrée de la nef et fait le lien entre les différents espaces : baptistère, sacristie, tribune des orgues, chœur et nef. La décoration est confiée à un artiste né à Lausanne, dont la famille est d’origine neuchâteloise, Paul Landry, qui réalise de nombreuses décorations dans les églises construites ou rénovées par Fernand Dumas dans la deuxième moitié des années 1930. A Travers, il s’occupe de la polychromie d’ensemble et en particulier de la décoration peinte du plafond, mais réalise surtout un important cycle de vitraux dans la nef, la chapelle attenante, le baptistère, la sacristie et la tribune des orgues, en collaboration avec l’atelier Chiara de Lausanne (Landry, 1939). En 1946, le clocher de l’église reçoit trois cloches et la paroi du chevet plat du chœur est ornée d’une peinture murale, œuvre du peintre Maurice Barraud. Elle représente l’intercession de Joseph, patron de la paroisse et des ouvriers – nombreux dans la région – auprès de la Vierge et de l’Enfant Jésus, accompagnés de la population de la paroisse et d’anges (Vogt, 1955).

L’intérieur de l’église est rénové en 1973-1974 avec l’aide de l’architecte Pierre Gertsch, auteur de l’église catholique de Fleurier. L’objectif était principalement d’apporter plus de lumière en apposant des teintes plus claires sur les murs et le plafond, transformant considérablement l’atmosphère d’origine (G.D., 1974). A cette occasion, le sculpteur-fondeur de Fleurier Jean-Claude Reussner conçoit le chemin de croix en bronze (Un sanctuaire bientôt centenaire : l’église catholique de Travers, 1986).

Bujard, J., Piguet, C. (2008). Les lieux de culte après la Réforme. Dans Le Val-de-Travers : une région, une identité (p. 97-102). Hauterive, Suisse : Gilles Attinger.

Dumas F. (1939, 18 août). Eglise de Travers. Bordereau définitif des Mémoires. Archives de la paroisse catholique de Travers.

G. D. (1974, 6 avril). Restaurée, l'église catholique de Travers est métamorphosée. L'Express. http://www.lexpressarchives.ch/olive/apa/swisssnp_fr/SharedView.Article.aspx?href=EXP%2F1974%2F04%2F06&id=Ar00900&sk=77B81AF3&viewMode=image

Hostettler, C. (2001). L’Atelier P. Chiara – Lausanne : un producteur de vitraux domestiques au début du 20e siècle. (Mémoire de Licence inédit). Université de Lausanne.

Jelmini, J.-P. (2008). Les mines d’asphalte de Travers. Dans Le Val-de-Travers : une région, une identité (p. 183-186). Hauterive, Suisse : Gilles Attinger.

Klauser, E.-A. (2016, 25 octobre). Fleurier. Dans Dictionnaire historique de la Suisse (DHS). https://hls-dhs-dss.ch/fr/articles/002877/2016-10-25/.

Landry P. (1939, 18 août). Facture de Landry Paul peintre. Archives de la paroisse catholique de Travers, Suisse.

Protocole de l’assemblée du comité de construction de l’église de Travers. (1937, 15 mars). Archives de la paroisse catholique de Travers, Suisse.

Schneuwly, J. (s.d.). Coup d’œil sur l’histoire religieuse du Val-de-Travers. Archives de la paroisse catholique de Travers, Suisse.

Un sanctuaire bientôt centenaire : l’église catholique de Travers. (1986, 13 janvier). Archives de la paroisse catholique de Travers, Suisse.

Vogt, P. (1955, 15 avril). Notice historique sur la paroisse catholique de Travers. Archives de la paroisse catholique de Travers, Suisse.