Mainitaan Tornion emäseurakunnan kappelina Särkilahden nimellä jo 1482. Muodostettiin itsenäiseksi kirkkoherrakunnaksi Ylitornion nimellä 1606. Seurakuntaan kuuluivat 1700-luvulla Hietaniemen, Pajalan ja Muononniskan kappelit. Ne osat Ylitornion pitäjästä, jotka sijaitsivat Tornion- ja Muonionjoen itäpuolella, sekä Pajalan ja Hietaniemen kappelin itäiset osat erotettiin omaksi kirkkoherrakunnakseen keisarillisella käskykirjeellä 5.3.1812. Tähän seurakuntaan liitettiin tällöin myös Turtolan kappeli ja Kolarin rukoushuonekunta, josta muodostettiin kappeli 1856.
Seurakunnan kirkko rakennettiin Alkkulan kylään 1816–1819. Kylän mukaan pitäjää kutsuttiin myös Alkkulaksi. Seurakunta tuli konsistoriaaliseksi keisarillisella käskykirjeellä 4.3.1822. Seurakunnan ensimmäinen vakituinen kirkkoherra astui virkaan 1822. Seurakuntaan kuuluneet Kolarin ja Turtolan kappelit erotettiin itsenäisksi kirkkoherrakunniksi 1894.
Jäänlähdössä vei tulva koko kirkon 1615. Venäläiset ryöstivät kirkkoa tammikuussa 1717 ja kirkkoherra Johannes Tornberg kuoli pahoinpitelyn seurauksena kaksi päivää myöhemmin. Hietaniemen kirkon ryöstivät venäläiset 1716. Kirkonkellon, joka tavattiin Strelnassa, lahjoitti Venäjän suuriruhtinas Konstantin Nikolajevitš seurakunnalle takaisin ja kello tuotiin Luleå-laivalla Tukholmasta 1885. Pappila ulkorakennuksineen paloi 4.6.1908. Salama iski seurakunnan kirkkoon 2.8.1924 mutta palo saatiin tukahdutetuksi alkuunsa.
Muut nimet
Alkkula, Särkilahti, Öfvertorneå, Övertorneå
Kylät
Alkkula, Armassaari, Kainu, Kauliranta, Kuivakangas, Lohijärvi, Meltosjärvi, Närkki, Nuotioranta, Portimojärvi, Raanujärvi, Tengeliö
Naapuriseurakunnat
Papisto
Kirkkoherrat
1606–1613 Henricus Michaelis
1614 Marcus Thomae
1618–1638 Nicolaus Theodori Falk
1637–1676 Nicolaus Nicolai Ulopolitanus
1824–1849 Karl Arvid Castrén
1850–1880 Albert Heikel
1881– Anders Holmström
Komministerit
1609–1613 Marcus Amundi
1637–1650 Samuel Simonis Mylander
Ylimääräiset papit
1820–1824 Karl Arvid Castrén, vt. kirkkoherra
1827–1834 Emanuel Kolström, kirkkoherran apulainen
1836–1838 Johannes Carpén, kirkkoherran apulainen
1838–1841 Lars Herman Laurin, kirkkoherran apulainen
1841–1842 August Kranck, kirkkoherran apulainen
1842–1847 Alexander Jakob Nyman, kirkkoherran apulainen
1847–1848 Karl Johan Forsström, kirkkoherran apulainen
1848–1850 Karl Ferdinand Pfaler, kirkkoherran apulainen, sijaiskirkkoherra
1852–1853 Karl Ferdinand Pfaler, kirkkoherran apulainen, sijaiskirkkoherra
1854–1856 Edvard Leonard Levón, kirkkoherran apulainen
1858 Olof Alfred Vallin, kirkkoherran apulainen
1873 Karl Rechardt, kirkkoherrran apulainen, vt. kirkkoherra
1880 Karl Rechardt, kirkkoherrran apulainen, vt. kirkkoherra
1880–1881 Gustaf Junnelius, vt. kirkkoherra
1909 Gustaf Samuel Strömmer, vt. kirkkoherra, kirkkoherran apulainen
1909– Heikki Arvi Järventaus, kirkkoherran apulainen
Arkisto
Ylitornion seurakunnan rippikirjat alkavat vuodesta 1815, tilikirjat vuodesta 1821 ja historiakirjat vuodesta 1845. Seurakunnan vanhinta arkistoa säilytetään Kansallisarkisto Oulussa ja aineistokokonaisuus kattaa vuodet 1803–1958.
Seurakunnan pappila ulkorakennuksineen paloi 4.6.1908. Palossa tuhoutuivat mm. seurakunnan syntyneitten luettelot vuodesta 1821 vuoteen 1845 , vihittyjen vuoteen 1880 ja kuolleitten vuoteen 1881 saakka sekä köyhäin- ja viinikassan tilit 1821–1847, kirkonvarojen tilit 1821–1861 sekä suuri osa pappilan kirjastosta. Rippikirjat sen sijaan selvisivät palosta täydellisesti. Vastauksena ensimmäiseen tiedusteluun tulipalosta seurakunnan kirkkoherra ilmoitti: "K.o. palossa ei mitään tärkeähköä asiakirja-aineistoa tuhoutunut" mutta uudistettu pyyntö paljasti tuhon laajuuden.
Kansallisarkisto on digitoinut Ylitornion seurakunnan vanhimmat kirkonkirjat noin 1880-luvulle saakka ja aineisto on vapaasti tutkittavissa Astia-palvelussa. Suomen Sukuhistoriallinen yhdistys (SSHY) on digitoinut seurakunnan nuorempia kirkonkirjoja. Alle 125 vuotta vanhojen aineistojen tutkiminen vaatii kirjautumisen yhdistyksen jäsensivuille.