Die Ortschaft Diemendorf ist urkundlich seit dem 11. Jahrhundert als Dorf des „Tiemo“ oder „Tuemo“ bezeugt. Kirchlich wurde Diemendorf früher von der Pfarrei Pähl betreut. Noch vor wenigen Jahrzehnten mußten die Diemendorfer Sonntags nach Haunshofen zur Kirche gehen; nur einmal im Monat wurde die Heilige Messe in Diemendorf gefeiert. Da Diemendorf zur politischen Gemeinde Tutzing gehörte und die Pfarrei Haunshofen nach Pähl überstellt wurde, gab man im Bistum Augsburg dem Antrag auf kirchliche Zuordnung zur Pfarrei Tutzing statt.

Die Kirche in Diemendorf ist der Heiligen Margaretha geweiht. Der fünfgeschossige Turm stammt mit seinem schweren Unterbau aus Bachkieseln aus früher Zeit, der obere burgfriedähnliche Teil mit Satteldach ist aus Backsteinen und Tuff gefügt. Das Deckengemälde im Gewölbe des Kirchenschiffs von P. Wanner stellt das Martyrium der Heiligen Margaretha dar.

Der barocke Hochaltar ist ein Margarethen-Altar. Die Kirche hat ferner einen Marienaltar, einen Seitenaltar des Heiligen Antonius des Einsiedlers, einen barocken Kruzifixus mit der schmerzhaften Mutter Gottes, ein Bildnis der vierzehn Nothelfer und reichen barocken Skulpturenschmuck.

Nach Übernahme in die Pfarrei Tutzing wurde die Kirche renoviert. Seitdem finden regelmäßig Sonntagsmessen in Diemendorf statt.