W jego wnętrzu pod podłogą w wyniku badań archeologicznych odkryto relikty fundamentów starszego kościoła/kaplicy (I kościół) z ok. poł. XIII wieku. Pierwszy znany z dokumentów proboszcz parafii tarnowskiej wymieniony jest w dokumencie z 1263 roku. Obydwa kościoły (I i II) powstały około 1 km na południowy zachód od opactwa cysterskiego w Łeknie. Od XIII wieku do kasaty klasztoru w 1835/1836 był on pod patronatem cystersów z Łekna a po translokacji opactwa z Łekna do Wągrowca - ok. 1392-1396 roku - cystersów wągrowieckich. Drugi kościół powstał po otrzymaniu przez cystersów łekneńskich przywileju od Kazimierza Wielkiego na założenia tam miasta na prawie magdeburskim.
Restauracja i konserwacja tego obiektu miała miejsce w latach 1995-2001 oraz w roku 2011. W rzucie poziomym drugi (obecny) kościół tarnowski ma układ jednonawowy z nieco węższym, prosto zamkniętym prezbiterium, o wymiarach ok. 5,5 × 5,4 m i nawą główną zbudowaną na planie prostokąta, o wymiarach 9,35 × 8,99 m (pomiar zewnętrzny). Od strony północnej do prezbiterium przylega usytuowana asymetrycznie zakrystia o wymiarach 5,94 × 2,2 m, oświetlana dwoma okienkami.