Šv. Onos bažnyčia Duokiškio miestelyje pastatyta 1906 m., medinė, liaudies architektūros formų.
Duokiškio palivarkas 1650 m. dovanotas Kamajų bažnyčiai. 1796 m. minima medinė Duokiškio koplyčia. Baisogalos altarista kunigas Kazimieras Mačionis, 1904 m. atvykęs į Duokiškį, baigė statyti kleboniją ir ėmė organizuoti bažnyčios statybą. Ji 1906 m. pastatyta ir pašventinta. Senoji koplyčia nugriauta. Jos altorius ir įrengimai pernešti į bažnyčią. 1915 m. į Rusiją išvežti 3 varpai. Po Pirmojo pasaulinio karo įsigyti 2 varpai. 1923 m. įsikūrė pavasarininkų kuopa. Kunigo Kazimiero Turlos rūpesčiu bažnyčia 1938 m. apdengta skarda. Parapija turėjo 13,9 ha žemės (išsirūpino kun. Julius Pauliukas). 1939–1946 m. Duokiškio Šv. Onos parapijos administratoriaus pareigas ėjo Jonas Matulis, 1946 m. gruodžio 18 d. suimtas, nuteistas 5 metams ir išgabentas į Sibirą (Rusija), kur iki 1951 m. kalintas lageryje. Į Lietuvą grįžo 1951 metais. Duokiškyje 1952–1990 m. klebonavo Lionginas Neniškis (1915–1990; palaidotas šventoriuje).