Den nuvarande kyrkan består till stora delar av en medeltida träkyrka. Sålunda är långhuset medeltida, sakristian troligen från 1500-talet, medan det halvrunda koret i sten norra korsarmen och det nuvarande tornet tillkommit vid ombyggnader under 1700-talet.
Kyrkan har haft en ingång på långhusets södra sida och en koringång som fortfarande finns bevarad. På korets södra vägg torde ett litet fönster funnits ovanför korportalen och ett motsvarande fönster på norra sidan, innan sakristian byggdes.
På långhusets södra sida har funnits högt sittande mindre fönster. Ett i ögonhöjd sittande fönster är ett s.k. hagioskop, genom vilket spetälska och andra som inte fick vistas inne i kyrkan, kunde följa mässan.
Medeltidskyrkan har varit klädd med spån, av vilka partier ännu finns kvar bl.a. på östra väggens gavelröste. Spånen har genom dendrokronologisk datering kunnat dateras till 1344.
Det torde ha funnits en ännu äldre kyrkobyggnad, eftersom församlingen hade en kyrkoherde 1322 och kyrkan äger en romansk dopfunt, som kan dateras till 1200-talets början.
I slutet av 1400-talet får kyrkan också en målningsdekoration och vid denna tidpunktkan också ett vapenhus ha funnits framför sydportalen. Nästa byggnadsföretag utgör sakristian av sten, som fick ersätta den gamla av trä.
Sakristian bör ha tillkommit under 1500-talet och fick ett grovt kryssvalv. Förutom tornet finns redan på 1500-talet en klockstapel. Kyrkan var tjärad och takspånen var under 1600-talet lagda i mönster som idag, vilket framgår av rester av det gamla yttertaket, bevarat ovan norra korsarmen.
1701-1702 sker en viss ombyggnation av kyrkan. I öster bygger man ett halvrunt kor av sten, den gamla takkonstruktionen tas ned, och en ny takstol med annorlunda resning kommer till, yttertaket spånkläds och det gamla innertaket ersätts med ett nytt och vidare skaffas nya bänkar. Redan hösten 1704 diskuteras hur man skall förfara med den gamla klockstapeln ock med kyrktornet, vilka båda var bristfälliga. Särskilt dålig var klockstapeln, varför man beslöt att riva den och att förstärka tornet, så att det kunde bära alla klockorna.
Socknens folkmängd ökade under 1700-talet och kyrkan blev för liten. Henrik Hammarberg, mest känd som Stenbocks kurir, blev den som drev frågan om kyrkans utökande. Åren 1755 - 1757 verkställdes denna genom en korsarm på långhusets norra sida, den s.k. nykyrkan. Vidare tillkom en läktare i väster, där församlingens första orgel placerades. För att få plats med orgeln tvingades man höja taket och därmed tillkom långhusets nuvarande innertak, vilket också erhöll sin målningsdekoration av Olof Rosenblad från Gränna.
Några större förändringar har Vireda kyrka inte undergått sedan dess. År 1823 ersattes dock de små medeltida fönstren med nya fönsteröppningar, varvid också uppsattes strävor för att förstärka väggarna.
Under 1800-talet diskuterades uppförandet av en ny kyrka, men till slut stannade man vid att restaurera den gamla. Detta skedde 1906 efter ett förslag av arkitekten Axel Lindgren, vilket innebar att väggarna rappades och försågs med målningsdekor i jugendstil. De gamla ytterdörrarna ersattes med moderna, predikstolen målades och nya bänkar tillkom. Restaureringen har bedömts som ganska hänsynslös mot kyrkans särart och vid en restaurering 1938 under ledning av arkitekten Johannes Dahl återställde kyrkan till i stort sett samma skick som före 1906 års restaurering. Därvid påträffades också de medeltida målningarna som restaurerades av Oscar Svensson, Stockholm.
Antal platser
Vireda kyrka rymmer 150 personer och i församlingshemmet finns det plats för max 70 personer fördelat på två våningar (Nedre våningen/sal 40 personer och övervåningen max 30 personer)