Tromøy kirke hadde sannsynligvis opprinnelig en rektangulær grunnplan avsluttet med apside mot øst. Murene er 1.5 meter tykke. Eksperter som har undersøkt kirken mener at den første kirken som ble reist hadde alderdommelige trekk og kan være en av de aller eldste kirker som ble bygget i Norge. Stil og detaljer tyder på at det er et av landets eldste eksisterende kirkebygg. For en mer nøyaktig datering vil arkeologiske utgravinger være nødvendig. Kirkens navn på gammelnorsk var . Kirken ble ombygd og koret ble utvidet mot øst. Trolig skjedde det i middelalderen i gotikken en eller annen gang mellom 1300 og 1400.