La plus ancienne mention écrite concernant l'église de Thoiré - ecclesia de Toreio - daterait de la fin du XIe siècle (Vallée/Latouche) Il a été dit que l'église primitive qui tombait en ruines à la fin du Xe siècle aurait été dédiée à saint Denis. Cette assertion est fausse : elle est due à une confusion ancienne, probablement faite à la suite d'une lecture trop rapide de l'ouvrage d'un érudit : c'est l'église de Thoré (actuellement Thoré-la-Rochette), proche de Vendôme, qui est dédiée à saint Denis. L'église de Thoiré-sur-Dinan est placée sous le vocable de Notre-Dame de la Visitation. Le bâtiment originel est l'actuelle nef, qui a été construite au XI ou au XIIe siècle. Les travaux du XIXe siècle ont établi qu'elle avait été incendiée à une date inconnue. Cette église a été agrandie à partir du milieu du XVe siècle. A cette époque, on lui adjoint un nouveau chœur. Le rédacteur du Plan de l'inventaire général des paroisses du diocèse du Mans pour l'année 1902 donne le nom des deux prêtres qui auraient été à l'origine de cette augmentation : Jean Thierry (1452) et François Lovimerd (1465). Au XVIe siècle, une grande chapelle dédiée à la Vierge Marie est ouverte dans le mur sud de l'église, au niveau du début du chœur et de la fin de la nef. Cette chapelle a pu être financée par la famille du Bois de Courceriers, seigneur de la paroisse, dont le blason sculpté (en partie illisible) figure au milieu de l'entrait de la charpente, entre deux engoulants. La nef est également élargie d'un court bas-côté sud. Par la suite, à une date indéterminée sous l'Ancien Régime, une petite sacristie est accolée entre le chœur et la chapelle. Le 5 décembre 1699, une horloge (qui n'est pas l'actuelle horloge) surmontée d'un toiton est posée sur la toiture. En 1839, le porche attenant à l'église est démoli. Le produit de la vente des matériaux permet d'entreprendre de nouveaux travaux à l'église, sous la houlette de l'abbé Bastard, prêtre. Il s'agit de conforter les fondations dénudées par l´enlèvement des terres du cimetière, de poser un perron en conséquence, d'enduire à l´extérieur et à l'intérieur, de refaire le pavage et l'enduit en plâtre de la voûte lambrissée. En 1840 également, un petit bâtiment est accolé à l'église pour servir de mairie, malgré l'opposition écrite du vicaire et de l'évêque. Au début du XXe siècle, deux grandes baies sont ouvertes au mur nord de la nef et de nouveaux vitraux installés sur plusieurs baies, le chœur est cimenté et la chapelle de la Vierge couverte. Le clocher est réparé en 1910 (couverture refaite, solives pour soutenir et consolider la charpente). En 1936, à la faveur du legs de Gabriel Guyon, une nouvelle horloge est achetée à l'atelier Lussault, Pellerin et Gourdin, installé à Tiffauges en Vendée. En 1968, les réparations au pavage de la nef (terminés en 1979) font apparaître cinq squelettes d'adultes inhumés de 1619 à 1787 et celui d'une enfant, Marie Vérité, tuée par un loup en 1753, lors de la procession des Rogations. En 1978 est entreprise la réfection d'une partie de la charpente et de la couverture endommagée par la foudre. En 1981, la cloche fondue en 1622 est déposée parce qu'elle est fêlée. De 1987 à 2002, une très importante campagne de restauration de l'église et de son mobilier est engagée, en plusieurs tranches. Les travaux dégagent de l'enduit extérieur de nombreux percements de différentes époques, notamment les petites baies romanes du mur nord de la nef, ainsi que les couches de plâtre qui recouvraient une partie des intérieurs. Ils mettent ainsi au jour d'exceptionnelles peintures murales dans la nef et la chapelle de la Vierge. Ils permettent également de constater que la nef, église primitive, fut à un moment donné en partie incendiée (d'où le décrochement visible en haut du pignon occidental). Le perron en grès de l'entrée nord (côté rue) est reconstitué. En 2006, la toiture de l'église est entièrement refaite.