Kirken er bygget på samme sted hvor det har vært en enkel stavkirke i allefall fra år 1430 som er den første gangen kirken i Klæbu er nevnt med klare ord i kildene. Det har trolig også vært en kirke på samme sted i lang tid før dette siden en har funnet et dokument fra 1325 som forteller at det på det tidspunktet skal ha levd en Eirik prest på By i Klæbu. Den gamle kirken ble bygget om i 1669-73 ved at koret ble revet og ført opp å nytt, men trolig noe større enn før. Den østlige delen av av stavkirkens skip, takverket over hele skipet og takrytteren (tårnet) blir revet og påbygget i høyden med nytt laftet tømmer og utstyrt med et nytt bratt pyramidetak. Over dette ble det etablert et firkantet klokkehus. Det var nye store arbeider på kirken i årene 1685-92 både på grunn av skader på den gamle delen av konstruksjonen og på grunn av orkan i 12.12.1689 da 26 kirkespir over hele Trøndelag ble ødelagt inkludert det 20 år gamle spiret på Klæbu kirke. De to største kirkeklokkene styrtet ned og ble skadet slik at de ikke lenger kunne benyttes.
På grunn av mangler i kirkeregnskapene, som kan komme av kirkegårdsbrannene i 1759 og 1834, er det mange år hvor det er vanskelig å vite hvor mye som ble gjort med Klæbu kirke. Det finnes en dataljert tegning av kirken fra 1669-85 sett fra sør.
Det ble laget en detaljert modell av Klæbu kirke før denne ble bygget. Dette er en av de svært få kirke modeller som er bevart og den finnes på Vitenkapsmuseet i Trondheim dag.
Når byggingen av dagens kirke tok til i april 1789 ble det utført ved at en oppførte nybygget så og si utenpå den gamle kirken. En kunne derfor fortsette å holde gudstjenester under store deler av bygge perioden og den gamle kirken fungerte som etslags innvendig stilas ved oppføring av vegger og tak i den nye kirken. Tidlig i 1790 ble siste rester av den gamle kirken fjernet, dvs mye av innrednigen og inventaret ble overført til den nye kirken samt en del brukbare materialer.
I kilden til denne informasjonen finnes det mye detaljer omkring byggingen av dagens kirke og arbeider som er gjort på den fram til 200 års jubileet i 1990.
Klæbu prestegård
Klæbu prestegård, den tidligere By gård, var trolig bygdesentrum fra h edensk tid. Navnet by betyr ”gården”, og navnet ble brukt på sentrale og spesielt gode gårder. Den regnes derfor som et senter i en grend som de andre gårdene er skilt ut fra. Fra 1810 er Nyhus og By offisielt blitt til Klæbu prestegård.
Haugan er visstnok ofte navn på nabogården til en slik stor hovedgård. Navnet henger i dette tilfellet trolig sammen med Domteighaugen, som var en stor, gammel gravhaug.
Kilder: Klæbu kirke 200 år 1790-1990, Klæbu menighetsråd 1990.
Klæbu historielag årsskrift 1990.