Im Jahr 1991 wurde eine unerschlossene ehemalige LPG-Fläche zwischen der Poststraße und dem Grenzweg gekauft.

Auf der Biennale in Venedig, einer berühmten Ausstellung zeitgenössischer Kunst, reichte das Architektenbüro Peter Böhm den Entwurf für eine Kirche ein. Darauf wurde das Bistum Dresden-Meißen aufmerksam und schlug vor, diesen Entwurf umzusetzen. Zunächst war dafür Limbach-Oberfrohna vorgesehen, die Umsetzung blieb jedoch aus. Weil zu dieser Zeit auch die Pfarrei Hohenstein-Ernstthal auf der Suche nach einem Konzept für den Kirchbau auf der erworbenen freien Fläche war, empfahl das Bistum, den Entwurf des Architekten Böhm hier umzusetzen.

Am 08. April 1997 wurde feierlich der Grundstein gelegt, im Februar 1998 Richtfest gefeiert.

Bischof Joachim Reinelt weihte die Kirche am 20. September 1998.

Von einem kleinen Hügel aus blickt das rote Bauwerk über Geburtsstadt von Karl May. Die markante Farbe erinnert dabei an den stark lehmigen Boden (Rotliegendes) in dieser Gegend. Der Bau präsentiert sich, im Vergleich zu anderen katholischen Kirchen, unerwartet karg. Dafür überrascht er mit einem großzügigen Einsatz des Werkstoffs Glas und einer damit verbundenen, einmaligen Transparenz.

Jeder Winkel der Kirche ist von außen einsehbar. Für den Betrachter eröffnen sich im Kirchenraum, unterstützt durch eine gekonnte Lichtführung, immer wieder neue Perspektiven.

Der Grundriss entspricht dem eines liegenden Buchstaben T.

Auffallend ist die dreimalige Wiederkehr des letzten Buchstabens des griechischen Alphabetes, Omega, in Form von Torbögen und als Trennung der einzelnen Bereiche in der Kirche. Den Gegensatz dazu bildet das kleine Alpha im Altar als Anfangspunkt.

Die Kirche ist zwölf Meter hoch. Diese symbolische Zahl verweist auf die zwölf Apostel und die zwölf Stämme Israels.

Auf der rechten des Hauptportals steht ein weißes Kreuz.

Der Kreuzweg mit seinen 14 Bildern stammt vom Görlitzer Künstler Dr. Georg Nawroth und wurde bereits für die alte Kapelle geschaffen. Das Bild des Patrons der Kirche, des heiligen Papstes Pius X. im Eingangsbereich stammt von Thomas Heinicke.

Die Wochentagskapelle gegenüber dem Seiteneingang hat einen runden Grundriss mit halbreisförmigen Sitzbänken um den Altar, welcher in der Mitte steht.

Die Bänke im Kirchenraum sind im Halbkreis angeordnet, der Altarraumraum ist durch einen Betonsockel leicht erhöht. Sowohl Ambo (Lesepult) wie auch Altar sind aus Beton und Schiefer gefertigt, der Osterleuchter aus Schiefer und Eisen.

An der Altarwand befindet sich als einzige figürliche Darstellung ein einfaches Kreuz, dessen Korpus von einem ehemaligen Wegkreuz aus der sorbischen Oberlausitz stammte und ein Geschenk der Pfarrei Nebelschütz war.

Die Marienfigur wurde von einem erzgebirgischen Künstler geschnitzt.

Seit 27. September 2020 gehört die Kirche St. Pius X. Hohenstein-Ernstthal als Filialkirche zur neu gegründeten römisch-katholischen Pfarrei Heilige Familie Zwickau.