En 1831, la Société Évangélique de Genève est créée sous l’influence du Réveil et envoie des colporteurs bibliques en France. Reçus à Mâcon, ils permettent au Pasteur Hoffman de fonder, en 1833, une église protestante réunissant de cent à trois cents auditeurs. En 1835, cette communauté protestante installe son lieu de culte dans une maison située dans l’arrière-cour du numéro trois de la rue Joséphine, dénommée par la suite rue Gambetta. Le 25 mars 1906, l'Association cultuelle protestante de Mâcon est instituée et se rallie en 1912 à l'Union des Églises réformées de France.  En 1957, un projet d'urbanisme prévoit la destruction d’un îlot urbain comprenant la rue Gambetta et le temple. Dans un premier temps, la municipalité propose d'héberger le culte protestant dans l'ancienne cathédrale Saint-Vincent, détruite partiellement à la Révolution et dont il ne subsiste plus que le narthex. Une nouvelle cathédrale éponyme ayant été construite en 1816, plus aucun culte catholique n'y est donné depuis et l'édifice a abrité un temps le dépôt lapidaire du Musée des beaux-arts. Ce projet soulève pourtant quelques oppositions et est finalement abandonné. En contrepartie, en 1960, l'architecte urbaniste de la ville, Daniel Petit dresse un projet de centre paroissial intégré dans un immeuble de six étages faisant partie du nouveau quartier du plateau de la Baille, dans le centre de Mâcon. Ce plan d'urbanisme programme la destruction d’ensemble de constructions insalubres afin d'y reconstruire des immeubles d’habitations et de bureaux. Occupant partiellement le rez-de-chaussée et le premier étage d'un immeuble de logements, le projet composé d'une salle de culte, d'un logement de gardien, d'un bureau, d'un vestiaire et d'un parloir n'aboutit pas. Le pasteur Marc Sabatier entre alors en contact avec la Société Zurichoise d'aide aux protestants disséminés, présidée par le pasteur Spinner, qui décide d'apporter son aide financière et technique à l'association cultuelle de Mâcon et propose comme architectes du futur temple, Fernande Bitterli et Oskar Bitterli, par ailleurs membres du comité directeur de l'association.

En juin 1963, les deux architectes présentent un projet à Daniel Petit. Ce dernier jusqu'alors réticent, face à la volonté de la ville d'attribuer un terrain au sein du nouveau quartier de la Baille, donne son accord pour le projet de temple et son implantation. L'architecte mâconnais Barnabé Augros devient l'architecte d'opération. En octobre 1963, le conseil municipal donne jouissance du terrain par un bail emphytéotique à l'association cultuelle de l’Église réformée de Mâcon. Un accord préalable au permis de construire est accordé le 29 octobre par la direction de l'urbanisme et de la construction. Trois semaines plus tard, le 17 novembre, une cérémonie symbolique de pose de la première pierre a lieu tandis que la demande définitive et l'accord du permis de construire n'interviennent qu'une année plus tard (9 octobre 1964).  Le projet global prévoit, dans un second temps, la construction de la maison de paroisse comprenant le logement du pasteur, son bureau et au rez-de-chaussée, deux salles de réunion modulables devenant, grâce à l'ouverture d'une cloison mobile, une salle de spectacle équipée d'une scène. Située en bordure de la rue Saint-Antoine, la façade de la maison est harmonisée avec celles des immeubles qui y sont projetés. En attendant la construction de ces locaux, deux bâtiments de l'ancienne caserne Petit récemment libérés par les services de l'armée et situés de part et d'autre de la parcelle du futur temple, sont mis à disposition de l'association cultuelle. Le bâtiment de gauche est utilisé de façon temporaire pendant la durée des travaux, tandis que celui de droite accueille les activités des Éclaireurs unionistes jusqu'à la fin des années 2000. A l'instar des ensembles immobiliers de la rue Saint-Antoine, la maison de paroisse n'est finalement jamais construite.

 La correspondance entre le pasteur Sabatier et plusieurs personnalités du conseil national d'architecture de l’Église réformée de France est éclairante quant aux choix de forme, de plan et de hauteur du bâtiment. D'une part, le plan masse d'urbanisme n'autorise la construction que sur la partie nord-ouest d'une parcelle qui doit être, à terme, entourée d'immeubles massifs, hauts et cubiques. Aussi, ne pouvant le distinguer par sa hauteur, les architectes proposent un temple aux lignes géométriques, pourvu d'un toit à un versant fortement pentu, constituant une transition en direction de la tour de huit étages dont la construction prévue à quelques mètres de là n'aura finalement pas lieu. En outre, cette forme de couvrement permet l'installation d'une tribune accueillant l'orgue et un ensemble de cinq bancs disposés en estrade et offrant cinquante places assises supplémentaires. Après observation de la maquette soumise, Daniel Petit modifie les tracés du terrain l'étendant de quelques mètres vers le sud et éloignant ainsi le temple de la future tour ainsi que de la rue Saint-Antoine tout en le surélevant de deux mètres par rapport à cette dernière. En complément, des croquis et élévations attestent de la recherche de formes afin de trouver la plus adéquate : des plans montrent leur réflexion sur l'organisation de la salle de culte et notamment sur la place des bancs autour de la chaire, de la table de communion et des fonts baptismaux. Les travaux démarrent le 12 avril 1966. Ceux de gros œuvre et de maçonnerie sont confiés à l'entreprise Bigot & Cie SA (Mâcon) qui pose également le dallage en pierre de Buxy sur le sol de la salle de culte. Combier Marcel, charpente et menuiserie (Mâcon) réalise les travaux de charpente et l'habillage des plafonds en pin. La couverture en cuivre est installée par l'entreprise Daniel Bonnetain (Pierreclos) en 1967. Initialement prévu en béton armé, un ensemble de quarante-cinq abat-sons amovibles en cuivre est finalement conçu et posé par l'entreprise N. Pézerat de Mâcon qui réalise également divers travaux de serrurerie, les garde-corps et rampes, les cadres de portes, de fenêtre et la croix en tube soudé d'une dimension de 325 centimètres de hauteur et 150 centimètres de largeur, dominant le clocher. Le récépissé d'achèvement des travaux est validé le 9 octobre 1967.

 En 1997, un ravalement de façade avec reprise des maçonneries à l'enduit et rebouchage des fissures au mastic est réalisé par l'entreprise de plâtrerie, peinture et décoration de Hervé Foulon. Des travaux d'isolation intérieure semblent aussi avoir été réalisés. En 2001 est décidée la construction d'un immeuble entre le temple et la place Gardon, nécessitant la destruction de la salle occupée par les Éclaireurs. En contrepartie, une nouvelle salle de réunion et un logement pour le pasteur sont créées au rez-de-chaussée du nouvel immeuble avec un accès direct depuis la cour du temple.