Hur den kyrka, som byggdes i Östervåla vid 1200-talets slut eller 1300-talets början sett ut, kan vi idag ana genom restaureringen av kyrkan åren 1952-53 avslöjade att den medeltida kyrkan utgör kärnan i dagens kyrkobyggnad.
Det står också klart, att den medeltida kyrkan vi möter på 1400-talet, var en salkyrka med rakslutet kor och kryssvalv med avfasade ribbor samt med en sakristia i norr.
Under 1800-talet skedde stora förändringar. Kyrkans stora massiva klocktorn byggdes och försågs med en lanternin.
Östervåla kyrka äger tre medeltida väl bevarade skulpturer.
I samband med restaureringen 1952 upptäcktes kalkmålningarna i Östervåla kyrka.
Troligen hade kyrkan liksom kyrkor i grannskapet blivit vitkalkade för två hundra år sedan. När målningarna nu frilades, började man ana den skönhet kyrkans målningsskrud utgjorde på väggar och valv. Man räknar med att målningarna i Östervåla tillkommit omkring 1520.
