בשנת 1922 נוסדה בלודז' בפולין התנועה החרדית 'פועלי אמוני ישראל', במסגרת 'אגודת ישראל'. חברי התנועה ביקשו לכונן משטר חברתי, כלכלי תרבותי ומדיני בישראל אשר מבוסס על יסודות התורה ולהיאבק למען זכויותיהם של הפועלים החרדים. בשנת 1925 הקימו עולים מפולין את הסניפים הראשונים של התנועה בארץ ישראל, אך הפעילות נפסקה לאחר תקופה קצרה בשל קשיים כלכליים.

בשנת 1933 הוקמה מחדש 'פועלי אגודת ישראל' בארץ ישראל בהנהגתו של בנימין מינץ. בתנועה התמזגה 'הסתדרות הפועלים החרדים', שנוסדה זמן קצר קודם לכן. בתחילה פעלה 'פועלי אגודת ישראל' במסגרת 'אגודת ישראל' העולמית ובכפיפות למועצת גדולי התורה, אולם במהרה התחזקה בתנועה התמיכה ביישוב הארץ ובשיתוף פעולה עם התנועה הציונית ועם מוסדות הישוב. עמדות אלה גרמו לעימותים עם 'אגודת ישראל', אשר הלכו והתחזקו בשנת 1937 בעקבות תמיכתה של פועלי אגודת ישראל בתוכנית החלוקה ובעקבות הקמתה של תנועת הנוער 'עזרא', למרות שהתנהלה פעילות נפרדת של בנים ובנות. חילוקי הדיעות גרמו לפרישתה של הקבוצה הירושלמית פאג"י מ'פועלי אגודת ישראל'. העימותים עם 'אגודת ישראל' על רקע שיתוף הפעולה עם מוסדות הישוב נמשכו בשנות ה-40. בשנת 1944 הקימו 'פועלי אגודת ישראל' את קיבוץ חפץ חיים על קרקעות הלאום ובסיוע המוסדות הלאומיים. בשנת 1946 הוקם ביוזמתו של מינץ האיחוד העולמי של 'פועלי אגודת ישראל'. חברי התנועה שירתו ב'הגנה', מינץ היה חבר בוועד הביטחון הישובי והתנועה הצטרפה ליישוב המאורגן בדרישה להקמת מדינה יהודית. עם הקמת מועצת העם הצטרף אליה נציג התנועה, קלמן כהנא, אשר נמנה עם החותמים על מגילת העצמאות ולאחר קום המדינה היה חבר במועצת המדינה הזמנית.

בבחירות לכנסת הראשונה התמודדה 'פועלי אגודת ישראל' במסגרת החזית הדתית המאוחדת. בבחירות לכנסת השנייה התמודדה עצמאית. בשנת 1953 הצביעו חברי המפלגה דאז קלמן כהנא ובנימין מינץ בעד החוק לשירות לאומי, לו התנגדו כל רבני הזרם החרדי. בבחירות לכנסת השלישית והרביעית התמודדה 'פועלי אגודת ישראל' במסגרת החזית הדתית התורתית יחד עם 'אגודת ישראל'. בשנת 1960, במהלך הכנסת הרביעית פרשה מהסיעה המאוחדת, הצטרפה לממשלה ומינץ כיהן כשר הדואר, בניגוד להחלטתה של מועצת חכמי התורה. בכנסות החמישית, השישית והשביעית התמודדה 'פועלי אגודת ישראל' באופן עצמאי. מאז מלחמת ששת הימים דגלו נציגי המפלגה בתפיסה של ארץ ישראל השלמה. בבחירות לכנסת השמינית חזרה המפלגה להתמודד במסגרת החזית הדתית התורתית, אך במהלך כהונת הכנסת השמינית פרשה ממנה שוב, ולכנסת התשיעית התמודדה באופן עצמאי וזכתה במנדט אחד. בבחירות לכנסת העשירית המפלגה לא עברה את אחוז החסימה. בבחירות לכנסת האחת עשרה התמודדה יחדיו עם מפלגת מצ"ד הציונית דתית (שפרשה מהמפד"ל) במסגרת מפלגת מורשה, והרשימה המשותפת החדשה זכתה לשני מנדטים. במהלך כהונת הכנסת עזב נציג מצ"ד חיים דרוקמן את הסיעה המשותפת וחזר למפד"ל, ואילו נציג פא"י אברהם ורדיגר שינה את שם הסיעה למורשה-פא"י. לאחר מכן התאחד עם 'אגודת ישראל' ומאז נעלמו 'פועלי אגודת ישראל' מהמפה הפוליטית.

'פועלי אגודת ישראל' פעלה כתנועה מיישבת שבמסגרתה הוקמו 14 ישובים חקלאיים: שני קיבוצים (שהיו חברים ב'איחוד הקבוצות והקיבוצים' ולאחר מכן בתק"ם), שלושה מושבים שיתופיים ששה מושבים ושלושה מוסדות לנוער עולה. 'פועלי אגודת ישראל' הצטרפו לאיגוד המקצועי ולהסתדרות הכללית. בשנים 1995-1934 פירסמה התנועה את כתב העת 'שערים'. במהלך השנים התמעט קהל המצביעים הפוטנציאליים של 'פועלי אגודת ישראל', אנשי עבודה חרדים אשר לא הסכימו לדרכה הקיצונית יותר של 'אגודת ישראל'. 'פועלי אגודת ישראל' כמפלגה כמעט וחדלה להתקיים. נשארו לה נכסים רבים, קיבוצים ומושבים השייכים לה, אולם כיום 'פועלי אגודת ישראל' מהווה בעיקר סמל, ואפילו בתי הכנסת של תומכי התנועה ברחבי הארץ נסגרים או עוברים לידים אחרות.