Vor dem 2. Weltkrieg gibt es etwa 15 katholische Familien in Markkleeberg. Ostern 1942 wird der erste katholische Gottesdienst im evangelischen Pfarrsaal in Gautzsch gefeiert, seit Januar 1947 finden regelmäßig Gottesdienste im evangelischen Gemeindesaal in der Mittelstraße 3 statt. Betreut wird die Gemeinde als Außenstelle der Pfarrei St. Bonifatius Leipzig-Connewitz durch Pfarrer Josef Röntsch und Kaplan Josef Kraft. Im Juli 1964 beschließt unter dem damaligen Pfarrer Dr. Jung die Muttergemeinde in Connewitz, für Markkleeberg eigene kirchliche Räume zu erwerben. Im Januar 1971 wird ein Pfarrgemeinderat für die Außenstelle Markkleeberg und Gaschwitz berufen. Gleichzeitig erfolgt der Baubeginn für das Gemeindehaus im Garten des Grundstückes Dr. Otto-Nuschke-Straße, heute Pater-Kolbe-Straße, 3, welches Privatbesitz von Pfarrer Dr. Jung ist. Kaplan Rudolf Birner wird Schirmherr für die Gemeinde Markkleeberg und bezieht die Dachwohnung in der Leninstraße, heute Ring, 43. Heilige Messen werden sonntags im Betsaal Mittelstraße 3 und sonnabends in der evangelischen Kirche Großstädteln oder in der Auenkirche Markkleeberg-Ost gefeiert.

Am 1. Januar 1973 wird mit der Gründung der Pfarrvikarie St. Peter & Paul ein Schritt zur Selbständigkeit getan. Die Namensgebung geht nach Vorschlag von Dr. Jung auf den Erhalt des Namens der Kirche von Cröbern zurück, da der Name für die Gautzscher vorreformatorische Pfarre verschollen ist. Erster Pfarrvikar wird Rudolf Birner. Am 1. November 1974 übernimmt Pfarrvikar Johannes Gemende die Gemeinde. Unter seiner Leitung wird das Gemeindehaus in der Dr.-Otto-Nuschke-Straße fertiggestellt und im Frühjahr 1978 eingeweiht. Es folgt der Umbau des angemieteten evangelischen Pfarrsaales in der Pfarrgasse zur Kapelle St. Peter & Paul unter großer Beteiligung der ganzen Gemeinde. Am 23. Dezember 1979 erfolgt nach 10-monatiger Bauzeit die Altarweihe durch Weihbischof Georg Weinhold.

Am 1. März 1981 übernimmt Pfarrvikar Thomas Schorcht die Markkleeberger Gemeinde und wird am 29. Juni 1982 mit der Erhebung zur Pfarrei der erste Pfarrer von St. Peter & Paul. Ihm folgt Pfarrer Joachim Paschke am 1. August 1986, der nach vier Jahren nach Chemnitz berufen wird. Mit Pfarrer Konrad Köst beginnt die bisher längste Amtszeit eines Markkleberger Hirten am 1. September 1990. Nach fast genau acht Jahren endet seine Amtszeit mit einem feierlichen ökumenischen Gottesdienst in der Martin-Luther-Kirche am 30.08.1998. Nach dreimonatiger Vakanz wird Pfarrer Thomas Körner am 14.11.1998 feierlich von Dekan Vierhock in sein Amt eingeführt. Pfarrer Körner verläßt die Pfarrei im Oktober 2008. Sein Nachfolger wir Pfarrer André Lommatzsch. Seine Pfarreinführung ist am 22.02.2009. Im November 2015 wird er nach Dresden berufen. Der Abschiedsgottesdienst ist am 10.01.2016.

Mit der Wende 1989 werden auch in Markkleeberg deutliche Folgen der Umgestaltung spürbar. Zunächst ist eine Stagnation im Gemeindeleben zu verzeichnen. Ab 1993 setzt eine rege Bautätigkeit in Markkleeberg ein. Neue Wohngebiete entstehen, und damit beginnt v.a. durch Zuzüge aus den "alten" Bundesländern auch ein zahlenmäßiges Wachstum der Gemeinde. War mit der Übernahme der westdeutschen Kirchensteuerregelung ab 1990 durch Kirchenaustritten die Gemeinde zunächst geschrumpft, kehrt sich nun die Entwicklung um. Nach den im Mai 1998 veröffentlichten Zahlen der Mainzer Zentralkartei und deren Korrektur in der Gemeinde, leben in Markkleeberg am 1. Januar 1998 880 Katholiken, bei einer Bevölkerungszahl von 22.264 am 1.1.1998, heute sind es ca. 1.000 Katholiken bei knapp 24.000 Einwohnern.

Die Gemeinde steht vor der Überlegung, am Gotteshaus etwas zu verändern oder neu zu bauen: Die kleine Kirche in der Pfarrgasse ist allen ans Herz gewachsen, aber nun wird sie zu klein. Eine Erweiterung des Raumes wird erwogen. Andere Modelle von der Simultannutzung der Martin-Luther-Kirche bis hin zur Übernahme der Großstädtelner Kirche werden diskutiert. Im Herbst 1996 wird mit der Gemeinde über einen Kirchbau beraten, nachdem das Ordinariat Dresden einen Neubau wohlwollend in die Planung einbezogen hat. Im Januar 1997 ergeht eine Bauvoranfrage an das Bauordnungsamt Markkleeberg, die im Mai positiv beschieden wird. Im April 1998 wird ein Architektenwettbewerb ausgelobt und am 26.08.1998 der Vertrag unterzeichnet. Aber alle Vorbereitungen nehmen eine Wendung: Wegen des hohen Grundwasserstandes im Gemeindegrundstück ist das vorgesehene Projekt so nicht zu verwirklichen. Und woran vorher keiner ernsthaft gedacht hat, wird plötzlich zur Notwendigkeit: Die Fläche des Dietrich-Bonhoeffer-Platzes als mögliches Baugelände zu betrachten. Von der Stadtverwaltung wird entgegenkommen signalisiert, über den Kauf verhandelt und im August 1999 liegt eine neue Bauvoranfrage vor.

Am 15. Juni 2000 beginnen die Bauarbeiten, am 6. Oktober folgt die Segnung des Grundsteines durch Bischof Joachim Reinelt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Außenmauer des Kirchenraumes bis zur Empore errichtet. Weihnachten 2000 ist der Rohbau der Kirche fast fertig, der Turm hat seine endgültige Höhe erreicht und im künftigen Glockenstuhl leuchtet ein Weihnachtsstern. Am 31.03.2001 wird die neue Kirche geweiht und Ostern 2002 ist sie mit dem ersten Läuten der neuen Glocken „richtig“ fertig.

Am 20. Januar 2019 endet mit der Gründung der neuen Pfarrei „St. Bonifatius Leipzig-Süd“ die Geschichte der Pfarrei St. Peter und Paul Markkleeberg. Die Gemeinde St. Peter und Paul wird wie die anderen vier Gemeinden mit ihren Patrozinien weiter bestehen.
Für Markkleeberg schließt sich gewissermaßen ein Kreis. Bis zur Gründung der Pfarrei St. Peter und Paul im Jahr 1982 war die Gemeinde Außenstelle und Vikarie von St. Bonifatius Leipzig-Connewitz bzw. Leipzig-Süd, nun ist sie wieder Teil der nun größeren Pfarrei St. Bonifatius.