Die katholische Kirche wurde zwischen 1989 und 1991 nach den Plänen des Grevesmühlener Architekten Rolf Meyer und mit finanzieller Hilfe des Bonifatiushilfswerkes Paderborn erbaut. Die feierliche Weihe der Kirche erfolgte am 27. April 1991. Ihren Namen erhielt sie nach dem Naturwissenschaftler und Bischof Niels Stensen, der 1638 in Kopenhagen geboren wurde und 1686 in Schwerin starb.

Katholische Gottesdienste gibt es in Grevesmühlen bereits seit 1938, als viele zugezogene Katholiken in der Rüstungsindustrie Arbeit gefunden hatten. Während und nach dem 2. Weltkrieg kamen Aussiedler und Flüchtlinge katholischen Glaubens in die Stadt und deren Umland, weshalb 1945 eine Seelsorgestelle eingerichtet wurde. Ein eigener Kirchenbau war aber erst nach dem Mauerfall möglich.

Das hohe Dach mit den bis Erde reichenden Streben lässt die Kirche wie ein im Boden verankertes Zelt aussehen. Im Innern fällt das große gelbe Fenster auf, das goldfarbenes Licht auf den Altar fallen lässt. Der Flügelaltar stellt im Mittelteil das Pfingstereignis mit Maria inmitten der Apostel dar. Die linke Seite ist dem seligen Niels Stensen gewidmet; der im oberen Teil dargestellte Windgenerator steht für alternative Energiegewinnung; der rechte Altarteil  zeigt dem heiligen Laurentius, der den Armen Gaben austeilt. Schöpfer der Altarbilder ist Michael Vogler aus dem nahe gelegenen Mühlen Eichsen. Tragekreuz, Taufstein und die 14 Kreuzwegstationen sind Arbeiten des Erfurter Kunsthandwerkers Rudolf Fleischer. Die Sauer-Orgel stammt aus dem Jahr 1990, im Turm befinden sich zwei Glocken.