Die römisch-katholische Pfarrkirche von Dittingen ist dem heiligen Nikolaus geweiht (Bischof von Myra, um 280/286 - 350, Fest am 6. Dezember).

Vorgängerbau: Die früheste Erwähnung der Kirche findet sich in einem Reliquieninventar aus dem 14. Jh. im Archiv des ehemaligen Fürstbistums Basel in Pruntrut. Weitere Erwähnungen in Urkunden aus der ersten Hälfte des 15. Jh. belegen ebenfalls die Existenz einer früheren Dittinger St. Nikolaus-Kirche. Bei einer Renovation Mitte 20. Jh. kamen unter dem polygonalen Chor Mauerüberreste eines quadratischen Chorabschlusses zum Vorschein, die von dieser älteren mittelalterlichen Kirche oder Kapelle herrühren dürften.

Geschichte des Gebäudes: Die Jahreszahl 1506 über der Durchgangstür vom Chor mit Kreuzrippengewölbe hin zum Turm weist auf die Bauzeit dieser bis heute bestehenden Gebäudeteile hin. Auffällig ist der in der Kirche verbaute rote Sandstein aus dem Rheintal – ein Hinweis darauf, dass zu jener Zeit in der näheren Umgebung des späteren Steinhauerdorfes noch kein Jurakalk abgebaut wurde.
Im Dreissigjährigen Krieg wurde die Kirche verwüstet und die Glocken gestohlen. Erst am 6. August 1660 konnten die Altäre in der renovierten Kirche durch Weihbischof Caspar von Schnorff wieder eingesegnet werden.
Im 18. Jh. wurde die Kirche baulich rege unterhalten und mit verschiedenem Gerät und Kunstwerken nach der damaligen Mode ausgestattet. Während der Französischen Revolution mussten alle Kirchgemeinden ihre Glocken herausrücken, zur Verwendung des Metalls in der Waffenproduktion – so auch Dittingen. Erst 1841 wurde das unvollständige Geläute durch eine neue Glocke ergänzt. Unter Pfarrer Fridolin Steiner wurde 1865 ein neues, grösseres Kirchenschiff gebaut.  
In den 1930er und 1940er Jahren kam es zu einigen Renovationsarbeiten an Chor, Schiff und Sakristei, wobei auf die historische Bauweise nicht sonderlich Rücksicht genommen wurde.
Unter der Leitung von Architekt Alban Gerster wurde schliesslich 1954/1955 und 1963-1965 in zwei Etappen eine umfassende Renovation vorgenommen. Ziel war es, die Kirche soweit möglich in ihrem ursprünglichen gotischen Stil wieder herzustellen. Die barocken Altäre und die Überdeckungen der mittelalterlichen Bausubstanz wurden entfernt, die Sakristei auf die Südseite verlegt, wodurch die gotischen Fenster wieder zur Geltung kamen. Am 31. Mai 1955 weihte Bischof Franziskus von Streng den neu angeschafften modernen Altar ein.
In der zweiten Etappe wurde das Kirchenschiff aus dem 19. Jh. renoviert und verlängert sowie weitere Umbauten vorgenommen, die sich historisch an der Zeit vor den barocken und späteren Zusätzen orientierten.
Der Berner Glasmaler Leo Steck schuf 1955 Glasbilder mit sechs Szenen aus dem Leben Jesu für das mittlere Chorfenster. Die beiden seitlichen Chorfenster wurden mit Glasmosaiken des Basler Künstlers Hans Stocker dekoriert. Er schuf später auch die sechs grossen Kirchenfenster mit den Figuren des Heiligen Wendelin, Bruder Klaus', Christophorus', des Antonius von Padua, der Cäcilia und des Nikolaus von Myra sowie kleinere Fenster mit Symbolen der Evangelisten und der Muttergottes. Im Buch Vitraux du Jura der Pro Jura sind die Fenster unter den sehenswertesten modernen Kirchenfenstern des Jura aufgeführt. In der Kirche befindet sich ausserdem eine bemerkenswerte Marienstatue aus dem frühen 15. Jh.

Zur Geschichte der Pfarrei, s. S. 2.
Geschichte der Pfarrei: Während der Reformation nahm Dittingen vorübergehend den neuen Glauben an – allerdings erst nach einigem Widerstand. Um 1525 zogen zunächst noch die durch Bauernstürme vertriebenen Nonnen aus dem Kloster Engenthal (bei Muttenz, BL) nach Dittingen. Um 1528 schloss sich das bis dahin in Laufen pfarrgenössige Dorf mit Blauen und Zwingen zusammen und erbat vom Bischof die Wiederherstellung der alten Ordnung. Im selben Jahr stellte sich ein katholischer Pfarrer in Dittingen vor, doch er lehnte die Stellung aufgrund der engen Behausung im Pfarrhaus schliesslich ab. Ab 1536 ergriff die Pfarrei Laufen vermehrt Massnahmen, um den neuen Glauben auch in jenen Gemeinden durchzusetzen, wo grosse Teile der Bevölkerung katholisch geblieben waren und/oder ihre Rituale teilweise auswärts weiterführten. In der Folge wurden auch in Dittingen protestantische Gottesdienste eingeführt.
Im Zuge der Rekatholisierung des Laufentals um 1588/1589 traten auch die Dittinger wieder zum Katholizismus über. Der alte, in Kisten verpackte Kirchenschmuck wurde hervorgeholt und wieder in der Kirche eingesetzt.
Nach den Verwüstungen des Dreissigjährigen Kriegs blieb die wachsende Gemeinde im 17. und 18 Jh. weiterhin in Laufen pfarrgenössig. Ab 1792 führte sie jedoch ein eigenes Taufregister.
Unter französischer Herrschaft (ab 1792) hatten die Pfarrer einen Eid auf die Verfassung zu leisten, worauf der Pfarrer von Laufen emigrierte. An seiner Stelle kam Urs Joseph Bobst, Pfarrer aus Oensingen (SO), ins Dorf und las am 26. April 1795 seine erste Messe. Bobst war damals noch von der Eidespflicht entbunden, weil er aus dem Gebiet der Schweiz stammte. Er nahm auf Bitten der Gemeinde schliesslich als erster Dittinger Pfarrer Wohnsitz im Dorf. In der Folge des Kirchenkonkordats zwischen Papst Pius VII und Napoleon von 1802 organisierte Bischof Saurine von Strassburg die gesamte Diözese neu und richtete in zahlreichen jurassischen Gemeinden neue selbstständige Pfarreien ein. Diese Änderungen betrafen auch Dittingen, das zwischen dem 27. April 1803 und dem 7. Mai 1804 von Laufen losgelöst und als sog. Hilfspfarrei («succursale») eingerichtet wurde.
Auch unter Berner Herrschaft (ab 1815) blieb die Eigenständigkeit der Pfarrei zunächst für lange Zeit bestehen. Im Kulturkampf gehörte der Dittinger Pfarrer Karl-Joseph Schlumpf zu den Mitunterzeichnern des Protests der jurassischen Geistlichen gegen die Absetzung von Bischof Lachat und wurde daher 1873 seines Amtes enthoben. Nun wurden die Pfarreien Dittingen und Blauen zusammengelegt und bis 1880 von einem sog. Staatspfarrer betreut. Die beiden Gemeinden blieben auch nach dem Kulturkampf bis 1943 vereint, erhielten aber ab 1881 wieder einen römisch-katholischen Pfarrer.
In den frühen 1920er-Jahren brannte das Dittinger Pfarrhaus ab, wobei alle das gesamte Pfarreiarchiv zerstört wurde.
Seit 1998 hat Dittingen keinen eigenen Seelsorger mehr und seit 1999 gehört es zum Seelsorgeverband Zwingen-Dittingen-Blauen-Nenzlingen.

Für eine vollständige Liste der Dittinger Pfarrer (bis 1986) s. Artikel: Dittingen, Pfarrer (römisch-katholische Kirche)