Nie jest znana dokładna data budowy kościoła. Na początku XX wieku przyjmowana była opinia o jego wzniesieniu wkrótce po najeździe tatarskim z 1624 roku. Odkrycie we wnętrzu świątyni późnośredniowiecznej polichromii, w połowie XX wieku, potwierdziło funkcjonujące już wówczas przeświadczenie o jej znacznie dawniejszej metryce. Niektórzy badacze wskazywali nawet w 4 ćwierć XIV wieku, tuż po lokacji wsi w 1388 roku przez Władysława Jagiełłę. Obecnie, wyniki badań dendrochronologicznych dość precyzyjnie wskazują jako czas budowy przełom lat 50. i 60. XV wieku, co prawdopodobną czyni fundację króla Kazimierza Jagiellończyka. W 1494 roku strop i ściany kościoła ozdobiono figuralną polichromią, zachowaną w znacznej części do dzisiaj.

W 1 połowie XVII wieku świątynię rozbudowano o izbicową wieżę – dzwonnicę, wieżyczkę na kalenicy dachowej i obiegające budynek podcienia (soboty), a w nawie wycięto koliste otwory okienne (obecnie zaślepione). W 2 połowie XVIII wieku przy północnej ścianie nawy dobudowano kaplicę Matki Bożej Bolesnej i skarbczyk oraz zapewne powiększono zakrystię.

W tym czasie zasłonięto piętnastowieczną polichromię poprzez pobielenie ścian oraz ufundowano nowe wyposażenie świątyni. W 1864 roku wykonano kolejny gruntowny remont świątyni i modernizację wnętrza. W nawie i prezbiterium założono nowe stropy, zaskrzynienia podparto drewnianymi słupami – filarami, wymieniono gonty i szalunki.

Zapewne pod koniec XIX w. wnętrze ozdobiono eklektyczną polichromią (figuralną na stropie, iluzjonistyczno-ornamentalną na ścianach). Dach kościoła, uszkodzony podczas działań wojennych w 1914 roku, zreperowano w kolejnym roku. Po wybudowaniu w bezpośrednim sąsiedztwie nowego, murowanego kościoła (prace zakończono w 1944 r.), drewniany został opuszczony i szybko popadał w ruinę.

Do uratowania świątyni przyczyniło się m.in. odkrycie w 1955 roku gotyckich malowideł ściennych. Przed kilkunastoma laty tak wspominał tamten okres Jerzy Tur ówczesny Wojewódzki Konserwator Zabytków w Rzeszowie:

„/…/PKZ-ty nie przyjęły pracy. Mieli swoje wymagania. Trzeba było najpierw dla nich zagospodarować plac budowy – to była kupa pieniędzy! Zdarzało się, że zanim przygotowano plac budowy, to obiektu już nie było i nie było czego ratować. /…/ ale była metoda partyzancka. Nie liczyliśmy się z przepisami i biurokracją. Zaczynało się coś robić, stwarzało fakty, a potem dopiero martwiło się, jak to należy rozliczyć czy uzasadnić. Dzięki temu zostały uratowane oba obiekty – kościół w Haczowie i cerkiew w Uluczu. /…/ Kiedy przyszedłem do pracy, wszystko było w proszku, gdyż w maju 1955 roku wyrzucili poprzedniego konserwatora, Franciszka Kruka, za klerykalizm – zresztą wtedy wszyscy wojewódzcy konserwatorzy to byli żydomani, klerykałowie, rusofile itd. /…/ Inga [Sapeta] zajęła się kościołem w Haczowie. Był w stanie tragicznym! Gdy przyjechaliśmy tam na wizję, zobaczyliśmy w zakrystii pieniek do rąbania drewna, w którym tkwiła siekiera. Okazało się, że gospodyni księdza systematycznie pozyskiwała drewno na opał, odrąbując po kawałku podcienia. Kościół nie był wykorzystywany do liturgii, gdyż obok stał już nowy. Inga uzyskała pieniądze na zabezpieczenie kościoła. Było to konieczne, bo w pokryciu były ogromne dziury, przez które lało się do środka. Trzeba pamiętać, że był to zabytek dobrze znany jeszcze przed wojną. Jego model prezentowano na wystawie w Paryżu w 1938 roku. Uważano wówczas, że pochodzi z XVII wieku i został wybudowany po spaleniu poprzedniego przez Tatarów. W kolejnych badaniach wykazano, że jest to kościół z XV wieku. Największy znany drewniany kościół, a jego pomiar robił sam Gerard Ciołek, jeden z najbliższych współpracowników wybitnego architekta Oskara Sosnowskiego”.

Jesienią 1955 roku do Haczowa przybył późniejszy profesor historii sztuki, Jerzy Gadomski (wtedy student na Wydziale Konserwacji Dzieł Sztuki krakowskiej Akademii Sztuk Pięknych). Z kościoła wyniesione były ołtarze i właśnie w miejscach niegdyś przez nie przesłoniętych i nie zamalowanych, pod warstwą brudu udało mu się dostrzec fragmenty malowideł należących do zupełnie innej epoki niż te zdobiące pozostałe powierzchnie ścian. Prowadzone od połowy lat 50. XX wieku prace remontowe i konserwatorskie architektury oraz wyposażenia kościoła w Haczowie miały podstawowe znaczenie dla wypracowania stosowanych obecnie metod badawczych, praktyki konserwatorskiej, a także stanu wiedzy o drewnianej architekturze sakralnej doby gotyku. Gdy na początku XXI stulecia dobiegały one końca, świątynia odzyskała dawny blask i została ponownie konsekrowana.

Kościół położony jest w historycznym centrum wsi, opodal drogi Krosno – Sanok, na wysokiej skarpie, nad zachodnim brzegiem Wisłoka. Jest orientowany, ogrodzony drewnianym parkanem (wykonanym w l. 80. XX w.).

Na placu kościelnym znajduje się drewniany, również zabytkowy spichlerz plebański. Kościół składa się z wydłużonego prezbiterium o trójbocznym zamknięciu, z przylegającą od północy zakrystią oraz z szerszego korpusu nawowego, na planie zbliżonym do kwadratu. Od zachodu do nawy dostawiona jest wieża na planie zbliżonym do kwadratu. Od północy przylegają do nawy kaplica Matki Bożej Bolesnej na rzucie prostokąta oraz skarbczyk usytuowany pomiędzy kaplicą i zakrystią. Równa wysokość ścian nawy i prezbiterium. Prezbiterium i centralna część nawy pod wspólnym dachem kalenicowym pięciopołaciowym. Boczne części nawy (pod zaskrzynieniami) nakryte dachami pulpitowymi, złożonymi poniżej zaczepów i okapu dachowego korpusu kościoła. Na kalenicy ośmioboczna wieżyczka na sygnaturkę, zwieńczona latarnią z cebulastym hełmem. Wieża o ścianach zbieżnych do wnętrza, z izbicą o ścianach pionowych, nakryta jest dachem namiotowym zwieńczonym latarnią z cebulastym hełmem. Kalenica dachu kościoła założona nieco poniżej poziomu okapu dachu wieży.

Kościół i wieżę obiegają soboty, nakryte dachem pulpitowym wspartym na drewnianych słupach. Budynek konstrukcji zrębowej, na kamiennym podmurowaniu. Zachowany pierwotny, więźbowo-zaskrzynieniowo-zaczepowy system nakrycia gotyckiego korpusu budowli. Ściany wzmocnione lisicami i poszyte gontem. Wieża-dzwonnica konstrukcji słupowo-ramowej z gontowym poszyciem ścian i izbicą szalowaną deskowaniem pionowym. Połacie dachów pod gontem, hełmy na latarniach pod blachą. Prezbiterium oraz północna i południowa ściana nawy z gzymsem podokapowym, wspartym na profilowanych zaczepach. Cztery z nich, w południowej ścianie prezbiterium, ma formę rzeźbionych ludzkich masek. Więźba dachowa storczykowa z wzdłużnym usztywnieniem. Na jej elementach konstrukcyjnych liczne, średniowieczne, ciesielskie znaki montażowe. W południowej ścianie nawy portal ościeżowy zamknięty ostrołukowo z deskowymi drzwiami jednoskrzydłowymi zaopatrzonymi w ozdobne gotyckie okucia kowalskiej roboty.

Portal zachodni ościeżowy z drzwiami deskowymi dwuskrzydłowymi, okutymi. We wnętrzu stropy płaskie, w prezbiterium z fasetą. Zaskrzynienia wsparte na słupach. Ściana tęczowa o prostokątnym profilu, z belką tęczową. Chór muzyczny wsparty jest na dwóch słupach. Wewnątrz, ściany i stropy ozdobione polichromią. Najstarsze jej partie, z połowy XV wieku, to tzw. zacheuszki – ozdobne krzyże konsekracyjne. Na ścianach nawy i prezbiterium zachowały się gotyckie malowidła figuralne i ornamentalne z 1494 roku. Na północnej ścianie prezbiterium umieszczony jest wielokwaterowy cykl Męki Pańskiej, na południowej – m.in. przedstawienia: Zabójstwa św. Stanisława Biskupa, Koronacji Bogurodzicy, Archanioła Michała.

W nawie wizerunki świętych, wśród których m.in. Krzysztof (na całej wysokości ściany), Jerzy, Sebastian, sceny z biblijne, apokryficzne i hagiograficzne oraz obrazy Chrystusa Acheiropoietos (oblicze na chuście) nad portalami zachodnim i południowym. Pierwotnie gotyckie malowidła figuralne występowały także na całej powierzchni stropu. Do dzisiaj przetrwało jedenaście średniowiecznych desek stropowych, m.in z postacią Chrystusa. W 2000 roku, po konserwacji, umieszczono je w stropie nawy, uzupełniając kompozycję współcześnie zaprojektowaną polichromią. Na stropie prezbiterium oraz części ścian nawy widoczne są również elementy polichromii z XIX wieku, przede wszystkim barokowej dekoracji iluzjonistycznej, dokumentujące przemiany stylistyczne zachodzące na przestrzeni stuleci we wnętrzu kościoła.

W kaplicy Matki Bożej Bolesnej polichromia iluzjonistyczna utrzymana stylistyce rokoko. W kościele eksponowana jest większość dawnego wyposażenia, m.in.: późnogotycka rzeźba Matki Bożej z Dzieciątkiem z lat 1540-1550, kamienna chrzcielnica (XVI w.), rzeźbiona Grupa Pasyjna z tęczy (pocz. XVII w.), ołtarz w kaplicy Matki Bożej Bolesnej (2 poł. XVII w.) z kopią rzeźby z około 1400 roku (oryginał Piety w kościele murowanym), 4 ołtarze boczne i ambona (2 poł. XVIII w.), prospekt organowy.

Odwiedzając Podkarpacie nie można nie odwiedzić tego wyjątkowego, średniowiecznego chramu, wchodząc do wnętrza przez ciężkie, dębowe drzwi, na których w XVI wieku wykonano malowidło przedstawiające Chrystusa wypędzającego przekupniów ze świątyni, opisane sentencją ewangeliczną „Dom moy jest Dom modlitwy a wyście go uczynili jaskinią łotrów”.