Den nuvarande stenkyrkan uppfördes sannolikt under 1100-talet. Medeltida Tingstad kyrka var helgad till S:t Olov enligt ett avlatsbrev som biskop Nicolaus i Linköping utfärdade 1442. Vid kyrkans restaurering 1957 påträffades tecken på att en kyrkogård med en träkyrka hade funnits innan den romanska stenkyrkan byggdes. Kyrkans nuvarande torn stod färdigt år 1769.
På mitten av 1800-talet hade kyrkan stora brister. Därför påbörjades en omfattande ombyggnation 1860 som innebar att Tingstad kyrka bland annat fick sin nuvarande flacka taklutning och spåntaket byttes ut mot plåt. Kyrkan fick även en ny bänkinredning och vapenhuset revs.
Det dröjde till 1957 innan en större renovering ägde rum. Då fick kyrkan en ny puts, både ut- och invändigt, kalkmålningarna framtogs och konserverades, bänkarna förändrades och inredningen fick en ny färgsättning.
1991 gjordes en tillbyggnad på tornets södra sida för att inrymma toalett- och städutrymmen.