Schon vor 1245 muss eine Kapelle - bereits St. Agatha geweiht? - in Schlieren bestanden haben, denn in diesem Jahr ist ein Streit zwischen Rudolf von Habsburg und der Fraumünsteräbtissin darüber belegt, ob die Kirche zu St. Peter ZH (Fraumünster) oder zur Pfarrei Dietikon (Rudolf von Habsburg) gehöre. Das bedeutete die Gewährleistung von Priesterdiensten und Baupflichten von Seiten des "Lehnsherrn" und Pfrundlasten von Seiten der Kirchgemeinde (Kollatur).
1259 wurden viele Güter in Schlieren an das 1227 gegründete Zisterzienserkloster von Wettingen veräussert und damit die niedere Gerichtsbarkeit und die Zinspflicht an dieses Kloster übertragen. Der Kirchensatz und die Kollatur der Agatha-Kirche blieben davon jedoch unberührt.
In den folgenden Jahrhunderten wurde Schlieren von St. Peter ZH aus versorgt, obwohl 1415 nach der Eroberung des Aargaus durch die Eidgenossen Schlieren der neu errichteten Grafschaft Baden zugeordnet wurde und damit bis 1798 unter die Hoheit der Vögte der acht alten Orte kam.
Von 1302 bis 1415 unterstand Schlieren Österreich-habsburgischer Verwaltung. In dieser Zeit wird erstmals das Wappen erwähnt: Goldene Lilie in blauem Feld.
Evtl. war die erste Kirche ein 8x11 m grosser, nach Nordosten ausgerichteter Saalbau, dem später ein eingezogener quadratischer Chor angefügt wurde. Im 15. Jhd. erfolgte der Turmbau (s.u.), als fundamentlos auf den Fels gesetzter Chorturm (wie bei St.Peter ZH,vgl. auch bei "Kirchtürme").
Die Kirche war seit 1378 dem Spital von Zürich inkorporiert, doch stand der Kirchensatz (Erträge) faktisch dem Rate von Zürich zu.
Patronin war - wie in Dietikon, Bremgarten und vielen anderen Orten - St.Agatha, die populäre Schutzheilige gegen Feuer (Agathenbrot, Agathenzettel), Erdbeben und Hungersnot, für Brust- und Still-Probleme der Frauen.
Nach einem Vergleich, der Lasten und Pflichten aufteilte, wurde Schlieren 1511 als Filiale von St. Peter selbständig, jedoch noch bis 1548 vom Diakon von St. Peter versehen. - So wurde die Kirchgemeinde auch in die Zürcher Reformation einbezogen.
In diesem Jahr 1548 wird auch erstmals ein Pfarrhaus erwähnt, der Vorgängerbau des heutigen "Alten Pfarrhauses".