L'ancienne église d'Authuille est connue par des représentations du 19e siècle et des cartes postales du début du 20e siècle.

Elle est représentée sur le cadastre napoléonien, qui figure un édifice orienté, de plan allongé à vaisseau unique, dont le chevet plat est aligné sur la route d'Albert. La façade occidentale présente deux contreforts. Le cimetière occupe la parcelle de plan triangulaire, longée à l'ouest par la rue d'En-Bas, où se situe le presbytère.

Le dessin d'Oswald Macqueron (1877), conservé à la bibliothèque municipale d'Abbeville, montre un édifice de plan allongé à nef unique, éclairée par quatre baies étroites à arc segmentaires, la présence d'une demi croupe au niveau du chevet, un petit clocher au bas de la nef. Dans le cimetière on distingue la croix de cimetière et deux crois funéraires.

Les sources conservées aux archives départementales signalent plusieurs restaurations en 1894 (portail) et 1895 (toiture).

Une carte postale, prise durant la première guerre mondiale, montre la petite sacristie accolée au mur sud du choeur, la porte secondaire (mur sud de la nef) et un chevet aveugle présentant des traces de reprises de maçonnerie.

Fortement endommagé durant la première guerre mondiale, l'église fait l'objet de plusieurs projets de reconstruction.

Un projet de l'architecte Paul Albert Pocheron, exposé au Salon de la Société des Artistes français de 1922 et publié dans La Construction moderne (1923), est refusé par le conseil municipal en raison de son coût trop élevé, un projet de reconstruction à l'identique (1932), conservé aux archives communales d'Authuille, enfin celui de l'architecte Robert Rigaud (1933), qui sera retenu. La couverture en cuivre est fournie par la Société industrielle du Cuivre, basée à Lens. Le marché de sculpture (statue de saint Fursy et décor architectural extérieur et intérieur) est attribué au sculpteur André Morel, en 1934. La réception des travaux a lieu en 1936.