Kirkonmaan saari mainitaan jo 1500-luvulla Kircköö-nimellä, mikä viittaa sen käyttöön merenkulkijoiden kappelipaikkana jo keskiajalla.  Venäjänvallan aikana Kirkonmaan saaressa ei ollut linnoituslaitteita. Saari kuului Kuutsalon kylään ja kyläläisillä oli saaren pohjoisrannalla oma vuonna 1927 käyttöön otettu hautausmaa.

Tarton rauhansopimuksen jälkeen Kirkonmaan linnoittaminen tuli ajankohtaiseksi. Ran­nik­ko­puo­lus­tus­ko­mi­tean ja muiden selvitysten perusteella todettiin järeän tykistön tarve Kirkonmaalla. Tämä johti siihen, että Yleisesikunta käynnisti linnakkeen suunnittelun ja maiden pakkolunastukset vuonna 1925.

Kirkonmaan pattereiden rakentaminen alkoi 1927. Hajasijoitettuine tykkeineen Kirkonmaa oli ensimmäinen uuden ajan linnake. 1920-luvun lopulla rakennettiin myös Kirkonmaan laituri saaren pohjoispäähän sekä raivattiin tarvittavat tiet. Saareen rakennettiin myös kapearaiteinen rautatie ja veturitalli. Vuosittain työssä oli n. 20-30 miestä. Vuonna 1927 Rannikkotykistön esikunta laati ke­hit­tä­mis­suun­ni­tel­man, jonka mukaan saaren tuli rakentaa majoitus- ja asuinrakennuksia, korjaamo- ja huoltotiloja sekä tilat patteriston esikuntaa varten.

Talvisodassa Kirkonmaa osallistui taisteluun torjumalla yhdessä Rankin patterin kanssa vihollisen laajan jäitse suoritetun hyökkäyksen 3.3.1940. Vihollisen tappiot olivat erittäin suuret. Kirkonmaan ilmatorjuntatykit osallistuivat Kotkan ilmatorjuntaan. Vihollinen pudotti useita pommeja saaren pohjoispäähän upottaen saksalaisen mii­nan­kul­je­tusa­luk­sen.

Vuonna 1949 Kirkonmaasta muodostettiin koulutuslinnake. Tämä edellytti miehistön ja kantahenkilökunnan asuinolojen kohentamista. Työllisyysvarojen turvin saatiin rakennustyöt käynnistymään 1955 ja kasarmirakennus valmistui 1957. Ma­joi­tus­ka­pa­si­teet­ti oli tuolloin 150-200 varusmiestä. Samaan aikaan käynnistyi yhtenäisen rivitaloalueen suunnittelu ja rakentaminen. Kolme ensimmäistä rivitaloa valmistui 1960, neljäs 1964 ja viides 1973.

Vuodesta 1998 alkaen tehtyjen puolustusvoimien rakennemuutosten jälkeen on Itäisen Suomenlahden ainoa jäljelle jäänyt alueellinen rannikkojoukko ollut Kotkan Rannikkopataljoona ja ainoa linnake Kirkonmaa. Puo­lus­tus­mi­nis­te­riön päätöksen mukaan Kotkan Rannikkopataljoona lakkautetaan 31.12.2013. Samalla loppuu Kirkonmaan linnakkeen käyttö varuskuntana. Vuonna 2015 Senaatti-kiinteistöt myi Rankin ja Kirkonmaan varuskunta-alueet kotkalaisen yrittäjän Ismo Rädyn perustamalle yhtiölle Kotkan Saaret Oy:lle.