Nyírmihálydi a Dél-Nyírségben fekvő, névadásának módjából ítélve XII-XIII. századi település lehet. A templom a község legmélyebb, mocsaras részén áll. Legkorábbi adat 1744-ből, illetve 1762-ből maradt fenn róla. Régészeti kutatására 1978-ban került sor, melynek során több középkori részlet tárult fel. A kutatások eredményei és a templom alaprajzi elrendezése szerint építése a XIII. század második felére tehető. A XVIII. században részben átépítették, a hajót nyugat felé meghosszabbították, a középkori ablakokat befalazták, új ablakokat nyitottak, a déli oldalon előcsarnokot emeltek. A szentélyt és a hajót elválasztó diadalívet elbontották. A szentély eredeti rézsűs résablakai befalazva ugyan, de megmaradtak, és az elbontott sekrestye dongaboltozatának nyomai is előkerültek a feltárások során. A déli hajófal keleti felében a poklot ábrázoló XV. századi falfestmény töredékét találták meg. A szentély déli, román kori ablakának kávájában is mértani festés látható, s középkori festéknyomok maradtak meg a hajó északkeleti falán és a szószékkorona környékén is. A templom régészeti kutatásait követő helyreállítására 1981-ben került sor. Legutóbb 2013-2014-ben újították fel. A templom mellett álló, négyszög alakú fa harangtornyot 1782-ben építették.