Kirchfembach wurde erstmals um 1150 urkundlich erwähnt, als ein Ekkhard de Vuenbach einen Vertrag zwischen dem Abt des Bamberger Klosters Michelsberg und dem Bischof von Würzburg bezeugte. Bis zum Beginn des 18. Jahrhunderts gehörte der Ort zu Emskirchen. Nach Verwüstungen während des Dreißigjährigen Krieges waren 1648 von vorher 24 Herdstätten nur noch sieben Höfe bewohnt.
1808 wurde die politische Gemeinde Kirchfembach gebildet, zu der noch die Hagenmühle und die Hammermühle gehörten. Am 1. Januar 1972 wurde diese Gemeinde nach Langenzenn eingegliedert. Seitdfem wird die unter Denkmalschutz stehende Schule nicht mehr als solche genutzt.
Die evangelische Kirche n Kirchfembach ist eine romanische Chorturmkirche aus dem 11. Jahrhundert, die teilweise im gotischen Stil umgebaut wurde. Die Marienglocke stammt aus dem 13., die beiden anderen aus dem 14. und 15. Jahrhundert. Geweiht wurde die Kirche dem Heiligen Veit, einem der vierzehn Nothelfer.