Ihre Vorgängerin war die Klosterkirche des Zisterzienserinnen – Klosters, die wahrscheinlich aus dem 13. Jhd. stammte. Das gotische Bauwerk entsprach dem Typus einer Nonnenkirche der Zisterzienser, eine einschiffige Saalkirche mit einem Chorabschluß im Westen und dem Turm im Osten. Der Zugang der Nonnen erfolgte von ihrem angrenzenden Klausurgebäude zur Nonnenempore.
Nach einem Ablaßbrief von 1403 war die Kirche dem Heiligen Laurentius geweiht und war zeitweilig eine Wallfahrtskirche.
Am 27.3.1641 wurden die Klosterschule und die Klosterkirche von schwedischen Soldaten eines Reiterregiments zerstört und auch andere Gebäude auf dem Kloster in Brand gesteckt.
Am 6.6.1746 wurde der Grundstein zum Wiederaufbau der Kirche von Christian Ludwig Freiherr von Werther gelegt. Im Herbst wurde das Schiff fertiggestellt und das Dach 1747 aufgesetzt. Zwischenzeitlich ruhten die Arbeiten, da sich die Donndorfer weigerten Frondienste zu leisten. Erst im Jahr 1754 war der Kirchenbau abgeschlossen. Der Turm musste nur im oberen Teil erneuert werden. Der Turm erreicht eine Höhe von 27 m und wurde mit Schieferplatten eingedeckt.
Am 3.11.1754 wurde die Sankt Laurentius feierlich eingeweiht.
Die Besucherempore wurde nicht wieder eingebaut, da sie für die Trennung von Besuchern und Nonnen nicht mehr benötigt wurde. Die Kirche wurde im schlichten Barock gestaltet. Für die Angehörigen des Adels wurden Patronatslogen eingebaut.
Den mit korinthischen Säulen bestückte Kanzelaltar( um 1750) hatte der damalige Bildhauer Tänzel aus Lodersleben angefertigt. Über der mittleren Tür an der Südwand ziert das Freiherrenwappen der Familie von Werthern die Innenfassade der Kirche.
1773 wurde auf dem Kirchturm „ ein Seiger mit Schlaguhr“ durch den Uhrmacher Stöpel aus Sömmerda eingebaut. Schließlich erhielt die Kirche im Jahre 1777 ihre Orgel, ein Werk der berühmten Orgelbauerfamilie J.E. Gerhardt aus Lindig bei Kahla. Sie wurde auf der Westempore in einem spätbarocken Gehäuse untergebracht.
1787 errichteten die Freiherren von Werther an der Ostfront der Kirche eine Erbbegräbnisstätte für die Administratoren des Kloster Donndorfs. Darüber wurde die Sakristei für die Kirche gebaut.
Die Einwohner von Kleinroda und Kloster Donndorf übernahmen nach 1945 kleinere Reparaturarbeiten und sammelten 1988 Geld für die Sanierung der Dächer. So konnte die Kirche erhalten werden, für die auch die Nutzung als Getreidelager einst vorgesehen war. Proteste der Gemeindekirchenglieder verhinderten dies.
Die politische Gemeinde Übernahme 1998 die Sanierungsträgerschaft für diese Kirche und sanierte dies mit Mitteln der Deutschen Stiftung Denkmalschutz, des Landes Thüringen, der Landeskirche und durch Eigenmittel.
Das Dach wurde wieder mit Biberschwänzen eingedeckt, der Turm erhielt Thüringischen Schiefer wieder. Sowohl die äußere als auch die innere Hülle der Kirche wurden originalgetreu instandgesetzt. Restaurator Goldstein aus Högeda bei Bad Langensalza brachte den alten Glanz der Kirche wieder zu glänzen. Ziel war es möglichst viel der alten Bausubstanz zu erhalten bzw. nach historischem Vorbild zu ergänzen.
Die Turmuhr wurde 1995 wieder in Gang gesetzt, das Besondere ist, dass mit nur einem Zeiger die Uhrzeit angezeigt wird. 197 erhielt die Glocke ein elektrisches Laufwerk und kann wieder geläutet werden.
Der Kirchenraum dient neben den Gottesdiensten und Andachten auch der Ländlichen Heimvolkshochschule für ihre Arbeit als multikultureller Raum für viele Veranstaltungen u.a. Konzerte, Ausstellungen, Lesungen.
In den nächsten Jahren will die Evangelische Kirchengemeinde und der seit 2008 gegründete Förderverein“ Donndorfer Kirchen“ die Orgel nach historischen Vorbild sanieren, damit Orgelkonzerte wieder möglich werden.
