Avec la destruction des archives à la révolution en 1793, les traces sur l'origine de l'église sont peu nombreuses. On sait toutefois que l'église ancienne était en fait la chapelle du château, lequel a été détruit et remplacé par l'actuelle ferme dans le fond de la rue de la château. La première construction de cette église de style roman remonte au XIIème siècle, une pierre taillée fixée à une jambe porte l'année 1540. Comme les anciennes églises, elle est orientée vers l'est, l'orient, Jérusalem.
Le mobilier de l'église est particulier. Sa chaire de vérité posée en 1759 est ornée de figures de figures allégoriques représentant le Bon Pasteur, la Foi, l'Espérance, la Charité, le Sauveur du Monde, les évangélistes St Jean (Aigle), St Luc (Bœuf) et St Mathieu (Ange). En octobre 1836, la boiserie longeant les murs des bas-côtés de l'église est posée puis, en 1838, sont installées les grandes boiseries modernes des autels en bois de la Sainte Vierge et de Saint Nicolas.
A l'entrée, se trouve un beau buffet d'orgues supporté par quatre colonnes, orné de treize figurines d'anges jouant différents instruments, de celle du roi David et de Sainte Cécile. C'est en 1791, à la suppression des monastères, que la municipalité fait l'acquisition de l'ensemble réalisé en 1686 auprès du couvent des Récollets Wallons de Douai. Avec les foudres de la Révolution et celles de la première guerre mondiale, il connaît deux grandes restaurations en un siècle. Avant la guerre 1914-1918, l'instrument fonctionne encore. En 1917, le clocher s'effondre sur le corps de l'église, mais, par une chance inouïe, quelques mètres de toiture résistent au choc, protégeant miraculeusement l'orgue. L'église se relève peu à peu de ses ruines et un nouveau facteur d'orgue est désigné en 1925 pour remplacer les pièces d'origine par un matériel qui ne fonctionnera que quelques temps, jusqu'en juillet 1930. En 1971, le buffet est classé "Monument historique". Le souci est qu'il reste muet et que la plupart des Arleusiens n'ont alors jamais entendu une seule note de ce bel instrument.
Le 9 juillet 1981, "l'Association des amis des orgues d'Arleux" se crée avec l'objectif de faire revivre et chanter l'instrument. Avec le soutien de la Direction Régionale des Affaires Culturelles, cinq étudiants de l'école des Beaux Arts de Cambrai travaillent sur la restauration du buffet sous la direction de Ferdinand Binet. L'acharnement et le minutieux travail de cinq années furent couronnés par diverses récompenses et notamment le premier prix de l'émission "Chef-d’œuvres en péril" diffusée sur la deuxième chaîne de télévision. Depuis cette date, le buffet du XVIIIème était prêt à recevoir l'instrument baroque de l'époque.
A son élection, le nouveau maire Patrick Masclet (re)lance le dossier et fait le pari de trouver les financements nécessaires à la construction de l'instrument. En déployant une réelle énergie, la conviction passe et des fonds suffisants sont obtenus de l’État, de la Région, du Département, complétés par un legs d'une habitante de Bugnicourt et d'un don de l'association des Amis de l'Orgue. La Manufacture d'Orgues Bernard Aubertin, située à Courtefontaine dans le Jura, est retenue. L'orgue se construit entièrement dans ses ateliers.
En 2000, l'instrument est installé dans son buffet. Le pupitre de commande comprend deux claviers de 50 notes chacun et un pédalier de 29 notes, ce qui représente en tout un nombre impressionnant de plus de 1100 tuyaux. La console, toute la façade renfermant l'instrument ainsi que le banc de l'organiste sont réalisés en chêne.
Depuis, l'orgue est soigneusement bichonné avec des arrangements réguliers. Il raisonne à l'occasion de concerts organisés par l'association des amis de l'orgue mais aussi des célébrations religieuses et notamment les messes de chaque dimanche à 10 heures 30. En 2021, un grand nettoyage lui est imposé pour faire face aux ravages de l'humidité ambiante de l'Eglise.
Pour des informations sur les offices religieux, se rendre à la Maison Paroissiale au 2 rue du Château, téléphoner au 03 27 83 53 17 ou se référer au site de la Paroisse Saint Claire.