1100-talet
Under århundradets senare del uppfördes en tornlös stenkyrka med ett ca 9 m långt och 6 m brett långhus samt ett smalare kor, ca 3,5 m i kvadrat. Denna kyrkas långhus kvarstår som det nuvarande långhusets västra part. Kyrkan sägs 1233 vara helgad åt S:ta Maria.
1300- och 1400-talen
Sannolikt från tiden omkring 1300 blev det vanligt att man rev kyrkornas smala romanska kor och förlängde långhuset mot öster, ofta till minst den dubbla längden, så att en salkyrkoform bildades. En sådan utvidgning skedde också i Helgarö, möjligen på 1400-talet. Vid det nya korets norra sida byggdes en sakristia och framför ingången i söder ett vapenhus. Vid 1400-talets slut försågs kyrkorummet med fyra tegelvalv, varad ett stjärnvalv över koret.
1600-talet
Kyrkan förlängdes mot öster på bekostnad av landshövdingen i Kalmar län, Gustaf Cruus på Edeby. Samtidigt inrättades Cruus ett gravvalv under det nya koret för sig och sin familj.
1681 inträffade en eldsvåda som förstörde inredningen med altaruppsatsen och predikstolen. Man satte omedelbart igång med kyrkans återuppförande, vilket bekostades bl a med en rikskollekt och skänkta byggnadsmedel och kontanta medel. Kyrkan stod färdig 1689.
1700-talet
På 1720-talet försågs kyrkan med ett smalt torn i väster. Tornet var dock för klent för att bära klockorna. Den nuvarande, tresidigt avslutade sakristian uppfördes 1774-1775 och det tillkom även en kraftig strävpelare och en bod i norr.
1800-talet
År 1864 ersattes den gamla spåntäckningen med tegel. En omfattande utvändig restaurering ägde rum 1886. Ett nytt väst-torn byggdes i nygotisk stil som kunde bära klockorna. 1898 restaurerades interiören. Nu tillkom bl a medeltidsimiterande dekorationsmålningar på valv och väggar.
1900-talet
Helgarö blev en församling utan präst; den siste komministern lämnade prästgården 1907. En invändig restaurering genomfördes 1957 och en utvändig 1965.
2000-talet
Under år 2005 restaurerades kyrkan ånyo utvändigt.