Der Grundstein der Kirche St. Josef wurde im Jahr 1965 gelegt, bereits im Jahr 1966 - also unmittelbar nach Abschluss des II. Vatikanischen Konzils - wurde die Kirche fertiggestellt und am 26. Juni 1966 geweiht.
Die Grundform, die ihr der Münchener Architekt G. Eisele gegeben hat, ist ein Kubus  mit quadratischer Grundfläche (30 x 30 m). Zu ihr gehört ein mächtiger Turm (29 m).
Die Kirche ist bewusst schlicht gehalten. Ihr Baumaterial entspricht dem Baustoff der Moderne: Beton. (Allein die Kassettendecke besteht aus 1200 t Beton.) Als besonderer Schmuck fällt einzig das bunte Fensterband auf (120 m).
Die Besonderheit der Kirche St. Josef ist nicht äußerer Aufwand, sondern die Verkörperung einer neuen Auffassung von dem, was Kirche und dementsprechend Gottesdienst bedeutet.
Beherrschend steht der Altar in der Mitte. Die um ihn versammelte Gemeinde erlebt sich im Gottesdienst als Gemeinschaft des Volkes Gottes. Dieses Volk hat seinen Ort in der Welt und ist in der Zeit unterwegs. Ihr Horizont, auf den sie zuschreitet, ist freilich die "neue Stadt", "das neue Jerusalem", symbolisiert besonders im Fensterband, das Bezug nimmt auf die Offenbarung des Johannes und ihre Verheißung: "Tod wird nicht mehr sein." (Offb 21,4)
Mit Recht kann die Kirche St. Josef eine "Konzilskirche" genannt werden. Bis heute prägt der Bau auch das Selbstverständnis der Gemeinde als einer dem Aufbruch des Konzils verpflichteten Gemeinde.
Zum Gotteshaus gehört konsequenterweise das baulich damit verbundene Gemeindehaus (Pfarrheim). Gemeinde ist auch, aber nicht nur Gottesdienstgemeinde.

Dass Puchheim-Bahnhof Ort eines modernen Kirchenbaus geworden ist, hat mit der relativ "jungen" Geschichte des Ortsteils zu tun, der sich seit dem Ende des 19. Jh in mehreren Schüben - der letzte war der Bauboom der 70er Jahre des vergangenen Jahrhunderts - entwickelt hat.
Im Jahr 1926 entstand - als Filialkirche der Kirche in Puchheim-Ort - erstmals eine (Holz-) Kirche für die Bewohner von Puchheim-Bahnhof. Sie erhielt 1945 einen eigenen Seelsorger. Im Jahr 1963 wurde die ehemalige Filiale dann zur selbständigen Pfarrei erhoben.

Seit dem Jahr 2012 ist die Pfarrei St. Josef zugleich Sitz des Pfarrverbands Puchheim, den sie zusammen mit ihrer "Mutter-Pfarrei" Maria Himmelfahrt bildet.