Architektura świątyni (zbudowany z cegły, monumentalne sklepienie gotyckie o kamiennych żebrach) oraz data powstania sugeruje, że miechociński kościół został wzniesiony z fundacji Kazimierza Wielkiego. Był on znany ze sponsorowania świątyń o podobnej budowie na ziemi sandomierskiej. Kościół był w przeciągu wieków parokrotnie rozbudowywany:
1613 – dobudowanie dwóch dodatkowych przęseł oraz barokowego skarbczyka przy prezbiterium przez Michała Stanisława Tarnowskiego lata 30. XIX wieku – przedłużenie nawy świątyni o trzy przęsła w związku z przebudową zamku Tarnowskich (budową zajmował się architekt włoski – Franciszek Maria Lanci) lata 30. XX wieku – dobudowanie kaplicy bocznej (według projektu lwowskiego architekta Ludomiła Gyurkovicha)
Aż do 1922 roku, Miechocin pełnił funkcję kościoła parafialnego dla Tarnobrzega i okolic (obszar parafii sięgał od Wielowsi po Kolbuszową). W XV wieku przy kościele powstała szkoła parafialna na skutek XVI-wiecznych ruchów reformatorskich (powstania w Baranowie Sandomierskim szkółki kalwińskiej). Nazwano ją Akademią Miechocińską, była szeroko znana w regionie, a rektorami szkoły byli nierzadko profesorowie Akademii Krakowskiej. Atutem placówki było posiadanie bogatych zbiorów bibliotecznych (w XX wieku księgozbiór ten liczył ok.