Die reformierte Dorfkirche von Winterthur-Veltheim gehört zu den ältesten Kirchen der Zürcher Landschaft. Ihr hohes Alter ist am heutigen Kirchenbau, der im Wesentlichen aus dem späten 15. Jh. stammt, allerdings nicht mehr abzulesen. Mit seiner prächtigen und farbenfrohen Ausmalung ist er jedoch Zeuge einer Zeit, in der die Kirche über ihre lokale Pfarrfunktion hinaus als Marienwallfahrtsstätte regionale Bedeutung erlangte. Das Gotteshaus von Veltheim geht auf eine kleine, der heiligen Anna geweihte Kapelle zurück, die auf der kleinen Anhöhe nördlich des Dorfes gestanden hatte. Sie wurde in der vorreformatorischen Zeit durch einen Kaplan der nahen Stadt besorgt. Sie diente dann bis 1864 als Sakristei und wurde 1864 abgebrochen. Unmittelbar südlich dieser ersten Kapelle wurde wohl noch in der ersten Hälfte des 14. Jhdt. eine zweite Kapelle angebaut, welche 1481 dem Bau einer neuen Kirche weichen musste. Die neue Kirche war bescheiden und entsprach dem Schema, des zu jener Zeit häufigen Kirchenbaus. Neben dem "modernen" Chor blieb der alte Turmchor als Altarkapelle bestehen, die sich zum Schiff und zum Altar hin in gedrückten Spitzbogen öffnete.
Das vor 1658 nach Westen angefügte Langhaus war während Jahrhunderten niedriger als der Chor und erfuhr erst im Jahre 1892 eine bedeutende Vergrösserung sowohl in der Höhe wie auch in der Breite. Den Bau des markanten Kirchturmes (Höhe 30m) mit einem Käsbissdach begann ein Baumeister Stüdli 1498 auf praktisch quadratischen Fundamenten. Bei der Turmuhr verwendete man vorerst keine Zifferblätter, sondern brachte die römischen Zahlen direkt an der Kirchturmmauer an. Die Länge des Stundenzeigers beträgt 150 cm. Der Glockenaufzug der heutigen vier Glocken fand am 11.10.1885 statt. Auf allen Glocken ist am unteren Mantelrand die Inschrift: "Gegossen von Jakob Keller Unterstrass anno 1885". Der zweifellos wichtigste und zugleich auch älteste Teil des Veltheimer Gotteshaus ist der durch drei Stufen erhöhte Chor. Er hat prächtige Gewölbemalereien, welche während der Reformationszeit oder später überdünkt, bei der Renovation 1899 wieder entdeckt und damals wie auch 1927 restauriert wurden. Schöpfer dieses recht umfangreichen Freskenzyklus ist Hans Haggenberg (1445-1515), ein namhafter Winterthurer Maler. Weitere Werke von Haggenberg sind zum Beispiel die Ausschmückung des Fensters in der "Unteren Vogtstube" des Schlosses Hegi und die Wappenmalereien in der Sakristei der Stadtkirche. Letztere sind von Bedeutung, weil das farbige Winterthurer Wappen zum ersten Male -um 1493- belegt wird. 1978 begannen umfassende Renovations- und Restaurationsarbeiten. Sie standen unter der Leitung des Architekten A. Brunold und wurden begleitet durch die eidgenössische und kantonale Denkmalpflege. Die Kirche Veltheim wurde zu einem sichtbaren Kennzeichen mit einem schmuckvollen Gottesdienstraum.
