La referència més antiga de la parròquia de Puigtinyós és de l’any 1214, en què Guillema de Castellvell, per remei de la seva ànima, confirmà la donació de béns feta pels seus avantpassats a Santa Maria de Banyeres, que consistien en el redelme i el braçatge de la parròquia de Sant Bartomeu de Puigtinyós, dins el terme de Castellví de la Marca. Els anys següents és àmpliament documentada. Puigtinyós, dins el bisbat de Barcelona, és una de les parròquies que contribuïren a la dècima papal dels anys 1279 i 1280, amb un total de 38 sous cada any. El 1388 hom demanà llicència al bisbe de Barcelona per a canviar l’emplaçament de la matriu, circumstància que desconeixem si es produí.
Com la resta de l’arxiprestat del Vendrell, la parròquia de Sant Bartomeu de Puigtinyós (des del 1917, Montferri) s’integrà a l’arxidiòcesi de Tarragona el 1957.
L’edifici actual és el resultat de diversos períodes constructius. La nau principal és gòtica, mentre que el campanar i la façana principal es bastiren al segle XVIII.