Den eldste kirken på Langestrand finner vi dessverre ikke andre spor etter enn noe av interiøret i den nye kirken. Etter all sannsynlighet var den plassert til venstre for verksporten, under det som i dag er parkeringsplass. Nils Lange fikk tillatelse til å oppføre kirken på grunnen til Damsbakken gård i 1642 for den voksende menigheten, eller også for at Langefamilien skulle ha et huskapell. Enken etter Nils Lange, Merete, skal etter sigende ha blitt gravlagt under alteret i 1656.
I 1692 fikk Gyldenløve utbedret kirken, men allerede i 1730-årene skal den ha vært i svært dårlig stand, selv om noen utskiftninger allerede var gjort. Blant annet skal det innvendige tregulvet i kirken ha blitt byttet ut med teglstein. Et klokketårn var også kommet til, samt et sakristi på venstre side av bygningen. I storflommen året 1653, som gjorde store ødeleggelser for bedriften på Verket, sies det at Farriselva tok med seg kirkegården natt til 3. september. Samme natt forsvant for øvrig også Fresjeborgen.
Selve kirkebygget var bygget i samme stil som Larvik kirke, med rektangulært langhus og et lavere og smalere kor. Bygningen var laftet. I gamle papirer står det at kirken var omtrent 32 meter lang, 9 meter bred og 4,5 meter høy, og at taket var bordkledd. Klokketårnet skal ha vært kvadratisk på 4,5 meter x 4,5 meter, og nesten 9 meter høyt, og utvendig hvitmalte bord med pyramideformet tak, tekket med stein. Det sies at interiøret var marmorert, som i den senere kirken, og at både dekoren og malingen ble fornyet i 1758 av malermester Koch. Rundt 20 år senere ble interiøret lysnet for å følge trenden. Døpefatet fra katolismens høytid, står nå i den nye kirken og vitner om sotingenes lange tradisjoner med kirkebygg. Sokkelen fatet opprinnelig sto på står i dag på Larvik Museum og er støpt i jern.
I 1811 var kirken i elendig forfatning, og lå dessuten i veien for bedriftens behov. Det ble derfor besluttet at den skulle rives samme år.
Under er tre av maleriene avbildet som i dag henger i den nye Langestrand kirke: Pasjonsviser fra 1752 – skjenket av forvalter Knut Mørch, Christian IV’s syn fra 1625 som er maken til maleriet i Kjose kirke fra samme årstall, og en allegorisk fremstilling av dåpen fra 1706, som er skjenket kirken av Edler og frue.
På en av portbygningene til Verket henger gravplaten til minne om Niels Friis Pedersen, som var ”OberMarsMæster” og på den andre bygningen kan vi se hans hustru Elisabeth Friis’ minneplate. Ellers er det ikke mye som vitner om at det på Langestrand har ligget en utsmykket kirke, omtrent der museets sørvestre hjørne er i dag.