Tuhala Kaarli kirik on ehitatud aastatel 1775-1777. Ehitajaks Tuhala mõisnik krahv Carl Johann Mellin (19.01.1707 - 2.11.1775), kelle järgi pühakoda sai nimeks Tuhala Kaarli kirik. Kiriku valmimise ajaks oli krahv Mellin paraku juba siit ilmast ära kutsutud, ent altari kõrval on temale pühendatud mälestustahvel. Kiriku pühitses 1777a. septembris tookordne Kose koguduse õpetaja, praost ja konsistooriumi nõunik Johann Heinrich Schwabe, kes käis siin jumalateenistust pidamas iga 6-8 nädala tagant.  

Barokne kirik ehitati aastal 1863 mõnevõrra neogooti-päraseks ümber. Varem paiknes väike torn kiriku katusel, nüüd lisati hoone külge massiivne läänetorn. Nõnda kujundati peasissepääs Lõuna-Harjumaale iseloomulikus laadis neogooti portaalina. Oma isikupära on säilitanud baroksed 18-ruuduga aknad ja tuuleroos torni tipus. 

Tuhala kiriku interjööri silmapaistvamaks osaks on Eestis ainukordne kantsel-altar (Berendt Geistmann, u. 1600). See renessanss-stiilis polükroomne tisleri- ja nikerdustöö on vanem kui kirik. Kesk-Euroopa kirikutes hakati taolisi kantsel-altareid ehitama reformatsiooni järgsel ajal, et rõhutada jutluse kui Pühakirja seletuse osatähtsust jumalateenistusel. Tuhala kiriku kantsel-altar pärineb jutlusekabelist, mis asus Tuhala kalmistul. Tuhala kirik rajati praegusesse asupaika seetõttu, et Katariina II andis välja seaduse, mille kohaselt ei tohtinud enam matta kirikusse ega kiriku ümbrusesse.

Orel on ehitatud 1849 aastal Gustav Normanni poolt Kose kiriku jaoks ning toodud hiljem üle Tuhala kirikusse. 19. saj. lõpul tegi orelimeister Gustav Terkmann selle pilli juures suured ümberehitused. 2003. aastal teostas põhjaliku remondi OÜ Kriisa oreliehitus.

1913. aastani oli Tuhala kabel (paralleelselt käibel olnud Tuhala kiriku nimetus) Tuhala mõisa omanduses. Seejärel kinkis mõisa omanik kabeli ühes surnuaiaga Kose kogudusele. Nõukogude aja algul eraldus Tuhala kogudus Kose kogudusest ja on sestsaati tegutsenud iseseisvana.

Kirikukellad, mis helisevad iga argipäeva hommikul kell 8.00. keskpäeval ja õhtul kell 18.00. ning pühapäeviti enne ja pärast jumalateenistust, tulid Tuhala kiriku torni 2012 a. kevadel. Uued, 200 kg ja 82 kg kaaluvad kellad, mil nimeks Martin (Martin Lutheri järhi) ja Paulus, valati Saksamaal Gescheris. Kellasid on selles valukojas valatud juba mitusada aastat sama tehnoloogiat kasutades ning see sümbooliseerib kaudselt Kristuse surma ja ülestõusmist - sulametall valatakse reedesel päeval maa sisse maetavatesse vormidesse, kus need kolm päeva jahtuvad, kolmandal päeval kaevatake kellad lahti, eemaldatakse vormid ja kell läheb lihvimisele. Kristus maeti peale ristilt mahavõtmist just reedesel päeval kaljuhauda, kust ta kolmandal päeval üles tõusis.

Kirikukellad kutsuvad ülendama südameid Jumala poole. 

KIRIKLA .

Tuhala Kaarli kogudusele kuuluvad ka hubased kirikla ruumid Oru mõisa vasakus tiivas. Seal peetakse külmal ajal jumalateenistusi ning aastaringselt mitmeid koguduse üritusi. Oru mõisa ülejäänud osas (ostetud koguduse omandisse 2018) tegutseb rahvaõpistu (Oru Evangeelne Rahvaõpistu).

Kiriklas toimuvad koguduse peamised nädalasisesed tegevused: palveosadus ja palvekool kolmapäeval, piibliosadus neljapäeviti kaks korda kuus.