Överluleå församling utbröts 1831 ur Luleå landsförsamling (som samtidigt bytte namn till Nederluleå församling).

Från Överluleå församling utbröts 1890 Edefors församling och 1998 Sävasts församling.  

Överluleå församling utgjorde ett eget pastorat till och med 1993. 1994 blev församlingen moderförsamling i ett gemensamt pastorat med Gunnarsbyns församling. Pastoratet utökades 1998 med Sävast församling.

Överluleå församling och Gunnarsbyns församling bildade 1977 Överluleå-Gunnarsbyns församlingars kyrkliga samfällighet. År 1989 ändrades namnet till Bodens kyrkliga samfällighet. Från 1998 ingår även Sävasts församling i samfälligheten. Den kyrkliga samfälligheten bildar eget arkiv. I samfälligheternas arkiv återfinnas bland annat löneuppgifter och räkenskaper. Delar av samfällighetens handlingar är även införtecknade i Överluleå kyrkoarkiv.

1816 hade beslut tagits om att inrätta ett kapellag inom Luleå landsförsamling, benämnt Heden. Beslutet blev dock aldrig genomfört. Överluleå församling kom att delvis motsvara det tidigare beslutade kapellaget.

Bodens by blev municipalsamhälle 1899 och stad från och med 1919. I kommunalt hänseende bildade staden en egen kommun, men den kyrkliga indelningen ändrades inte. Överluleå församling innefattade även Bodens stad. Staden utgjorde dock eget skoldistrikt.

Från cirka 1920 förde Överluleå församling särskilda kyrkböcker för Bodens stad. De är förtecknade i samma serier som församlingens övriga kyrkböcker.

Vissa byar och gårdar har haft skiftande församlingstillhörighet:
- Alternäs, som senare räknats till Råneå, upptas i Överluleå husförhörslängder A I:1a och A I:2b
- Junkoträsk, som senare räknats till Råneå, upptas i Överluleå husförhörslängd A I:1a
- Lappmotjärn, som senare räknats till Råneå, upptas i Överluleå husförhörslängd A I:1a
- Selet, som senare räknats till Nederluleå, upptas i Överluleå husförhörslängd A I:1a

Följande byar tillhörde Luleå landsförsamling (Nederluleå) före 1831: Alternäs, Alträsk, Avaheden, Bastuträsk, Bergtjärn (Jonttjärn), Bjässmoran, Boden, Bredåker, Brobyn, Brännbergsträsk, Buddbyn, Dammtorp (gård under Selets bruk), Degerbäcken, Edet, Ersträsk (Södra), Flarksjöbotten, Gemträsk, Hattträsk, Heden, Hedenfors, Hundsjö, Kallmyrheden (Kallmyrudden, Degerbäcken), Krokträsk eller Kusnoret, Kusån, Ljuså, Lombäcken, Mellersträsk, Mockträsk, Rasmyran, Råbäcken, Skatamark, Skogså, Sundsudden, Svartbjörsbyn, Svartbyn, Sävast, Unbyn, Vibbyn, Vittjärv, Västanträsk, Åkerholmen och Åmarken.

Följande byar överfördes till Edefors församling 1890: Björnberg, Björnträskån, Bodträskfors, Bodträskån, Bovallen, Bredträsk, Degerträsk, Djupsjö, Dragträsk, Edefors, Forsnäs, Forsudden, Furunäs, Grundträsk, Görjeån, Harads, Hatten vid Holmträsk, Havsträsk, Klusån, Krokbäcken, Krokfors eller Tallberget, Övre Krokträsk, Kvanån, Lakaträsk, Lövberg, Navarsberg, Norrhed, Odjursberg-Åddjaursberg, Rödingsträsk, Sandträsk, Storsand, Strömbacka, Sundisträsk, Svartlå, Svartlå bruk, Umtjärn, Västerby, Åbacka, Åkerby, Österby och Överäng.

Till arkivförteckningen finns ett skannat ortregister till Överluleå husförhörslängder och församlingsbok A II:1a - 1d.