Ursprung
Tillkomsten av Bro kyrka har daterats till 1200-talets förra hälft. Ursprungligen bestod den av långhuset och västtornet, vars mur dock var lägre då. Kyrkorummet täcktes av någon typ av trätak.
Sakristia tillkom något senare, kanske omkring 1300. Under 1400-talets senare hälft slogs nuvarande tre stjärnvalv över kyrkorummet. De bars av valvpelare och i öster av en kompletterande inre mur.
Åren kring 1635 restes en hög, spetsig och spånklädd spira på tornet. I kyrkorummet tillkom en bänkinredning, vars fasader ännu finns kvar till stor del.
Två bränder på ett drygt sekel
Efter ett blixtnedslag i tornspiran den 29 maj 1723 brann denne och långhusets yttertak upp. Tornspiran och yttertaket återuppbyggdes samma år. Fru Diurclou på Kolsva herrgård skänkte den stora, rikt förgyllda altartavlan vid en inre förnyelse av kyrkan inledd år 1731. Predikstolen, tillverkad av bildhuggaren Jonas Holmin, sattes in 1757. Ett gravkor, sammanbyggt med dåvarande sakristia i norr, tillkom strax därefter. För att få ett ljusare, mer tidsenligt kyrkorum upphöggs de två norrfönstren år 1769, på dåvarande biskops uppmaning.
Den medeltida sakristian revs på 1840-talet liksom det angränsande gravkoret. Den nya sakristian som uppfördes blev ljusare och rymligare, inredd med väggfasta bänkar, förvaringsskåp och kakelugn. En 7-stämmig läktarorgel kom på plats 1848. Dessutom tillkom nuvarande läktarbarriär.
År 1852 miste kyrkan för andra gången sin tornspira i en svår brand, då nedfallande gnistor från sakristians skorsten fått taket att fatta eld. Vid detta tillfälle tillkom dagens glasade lanternin med kupoltak, i stället för en spetsig spira. Yttertaket ändrades också, till ett brutet fall som täcktes med smidda järnplåtar i skivtäckning.
1900-talets restaureringar
1906 genomgick kyrkan en förnyelse där bl a nuvarande fönsterbågar med rutor insattes, gravhällar som legat infästa i golvet infästes i korets väggar, bänkfasaderna målades om med en blågrön oljefärg och predikstolen färgsattes likadant. Dessutom installerades en vedeldad värmepanna med varmluftskanaler, vilken gav kyrkan centralvärme.
Nästkommande inre renoveringar skedde 1934 och 1959-60. Vid det senare tillfället målades bänkinredningen med lackfärg i en blåare nyans än tidigare, en skillnad som märks vid jämförelse med läktarbarriären som har kvar 1934-års mattare, grönare färg.
År 1998 lade man om långhusets tak med galvaniserad plåt, målad med svart linoljefärg så att det överensstämmer utseendemässigt med det tidigare lagda, som lades efter branden 1852.