Le 9 avril 1872, Thil et son curé, Jean Mercier, ont reçu la visite pastorale de l’évêque de Belley, Mgr Buyat. Devant l’état de l’église, l’évêque a demandé la reconstruction de l’édifice et généreusement il a offert une somme de 500 F. En 1879, un projet de l’architecte montluiste Jean Girard est retenu pour la somme de 13 949,91 F. Le projet prévoit la construction de la nef principale et le clocher jusqu’à la hauteur du toit de l’église. Le conseil lance alors un emprunt de 7000 F, reçoit en 1880 une subvention de 4000 F du Ministre des Cultes et le reste vient de ses fond propres : 1900 F.

Les travaux peuvent alors commencer. L’ancienne nef est détruite et on prend appui sur le choeur, en forme de voûte romane et qui remonte à 1717 / 1718 On conserva sans doute par souci d’économie l’ancien clocher, au dessus du choeur, qui resta ouvert à tout vent jusqu’en 1787, où on décida de fermer complètement le clocher. Pour réduire encore plus les frais de construction, les habitants de Thil fournirent du travail gratuit et on prit le carrelage et les tuiles dans la commune. Au cours de l’été 1881, on décida d’élever le clocher au dessus du toit de la nef, ce qui paraissait bien nécessaire si l’on voulait bien entendre les cloches.

C’est le 22 janvier 1882 que l’avancée des travaux permit l’ouverture de la nouvelle église de Thil

Les travaux se poursuivirent avec la construction du clocher, entre les année 1881 et 1884. Fin 1884, on décide le déménagement des cloches de l’ancien vers le nouveau clocher. Jamais l’église de Thil ne fut achevée : on avait prévu d’abattre le choeur et l’ancien clocher lorsque la commune en aurait les moyens. C’est ce qui apparaît clairement dans les propos de l’architecte, mais ce qui n’a pas été réalisé.
La nouvelle église est plus vaste que la précédente : elle offre une superficie de 144 m2 contre seulement 79,50 m2 pour l’église édifiée au début du XVIIIème siècle. Le choeur d’inspiration romane cohabite avec une nef d’inspiration gothique à trois arcantures, comme il était d’usage d’en édifier à la fin du XIXème siècle. Paradoxalement, malgré ce partis pris gothique, on trouve une porte étroite et une baie en plein cintre. Dans cette église, on peut remarquer la chair en bois qui représente les 4 évangélistes avec leurs attributs (l’aigle, le lion, le taureau, l’homme), le bénitier en pierre, un vitrail de Jeanne d’Arc au dessus de l’autel et diverses statues en plâtre dont un St Florent, le patron de la paroisse et une vierge foulant au pied le serpent démoniaque. Tout ces attributs sont typiques d’un style de dévotion populaire que l’on trouve plus souvent en Italie et qui sont caractéristiques d’une certaine époque.