Vapaakirkollisen liikkeen vaikutus Pohjois-Karjalassa alkoi jo 1880-luvulla. Toiminnan vakinaistumisen alkuna voidaan pitää vuotta 1893, jolloin filosofian tohtori Erik Hertz aloitti Joensuussa suositut raamattuluennot. Opetuksen lisäksi monet alkuajan tilaisuudet Joensuussa olivat luonteeltaan lähetystilaisuuksia.

Alkuvaiheessa Joensuun vapaaseurakunta liitettiin Tohmajärven vapaaseurakuntaan 1906. Ensimmäinen oma huoneisto saatiin, kun kiinteistöosuuskunta Bethel osti sellaisen Kirkkokatu 26:sta.

Hiljaisen ja vaikean alkuvaiheen jälkeen työ alkoi virkistyä ja vakiintua, ja sen seurauksena Joensuun vapaaseurakunta perustettiin 23.1.1921, ja se liitettiin ensin Vapaa Lähetykseen, joka oli Suomen Vapaakirkon edeltäjä. Suomen Vapaakirkkoon seurakunta liittyi vasta vuonna 1933.

Syksyllä 1923 seurakunta palkkasi ensimmäisen työntekijän, pastori Tuomo Huuhtasen. Erityisen merkittävää kasvun aikaa oli pastori Martti Saukkosen kausi 1945-1956. Uutena toimintamuotona pyhäkoulujen ja nuorisotyön rinnalle perustettiin 1957 partiolippukunta Joensuun Haka-Versot partio. 

Tilojen puute johti siihen, että 1930 Kellokoskella käyttämättömäksi jäänyt rukoushuone siirrettiin Joensuuhun vanhan rukoushuoneen viereen. Rukoushuone palveli aina 1965:teen saakka, jolloin muurattiin uuden kirkon peruskivi Kalevankatu 36:teen. Uusi kirkko vihittiin käyttöön 24.7.1966, ja se palveli seurakuntaa lähes 50 vuoden ajan aina alkuvuoteen 2015, jolloin sisäilmaongelmien takia seurakunnan oli lähdettävä omista tiloistaan ’evakkoon’ Kanervalatalolle.’

Kesäkuussa 2015 Joensuun vapaaseurakunta ja Joensuun Cityseurakunta fuusioituivat, ja sen myötä Kanervalatalo tuli seurakunnan uudeksi toimintakeskukseksi.

Tällä vuosituhannella seurakunnan johtavina pastoreina ovat toimineet Pentti Impivaara, Ari Urhonen ja Jukka Laamanen.