Kyrkan är en korskyrka i trä och omnämns redan i slutet av 1600-talet. Det går inte att fastställa nuvarande kyrkobyggnads ålder, men sannolikt är att i alla fall delar av byggnaden är medeltida. Under åren har den undergått ett stort antal ombyggnationer. Vid renoveringen 1949 försågs kyrkan med den rödfärgade spånklädsel som den idag bär.
Inventarier
Kyrkans äldsta inventarier anses härstamma från 1200-talet. Bland dessa märks en dopfunt i täljsten och som är av norsk Smaalenenstyp. Vid dopfunten finns en madonnabild i lindträ och som skurits i mitten av 1200-talet. Madonnabilden stals vid ett inbrott natten till 21 juni 2012.[1] Skulpturen återfanns i Spanien år 2015 och en spansk medborgare dömdes av Norrköpings tingsrätt till fem års fängelse för bl.a. grov stöld, efter att ha stulit kulturhistoriskt värdefulla föremål i flera svenska kyrkor. Straffet fastställdes i januari 2016 av Göta hovrätt. Församlingen lyckades köpa tillbaka Trankilsmadonnan av en ny ägaren som förvärvat den i god tro. Madonnan kom åter till Sverige 2018 och återbördades till Trankils kyrka 2019.[2]