L'Eglise fut construite à l'emplacement du château fort détruit probablement au XIVsiècle et avec ses matériaux. De l'édifice militaire ne subsiste que le donjon avec son escalier en colimaçon et ses meurtrières, qui a été transformé en clocher, inachevé. Le pouillé de l'archevêché d'Auch mentionne l'église de Miradoux en 1381-1382.
L'église a dû être reconstruite vers 1530 sur les ruines d'une église romane. Pour sa construction, on a repris le plan des églises méridionales avec une nef à trois travées avec des voûtes en ogives et de chapelles latérales romanescontrebutant le vaisseau central et se terminant par un chœur à larges verrières. Le portail est de style Renaissance. En 1599, le parlement de Toulouse a ordonné la réparation de la toiture et de la voûte qui était partiellement effondrée.
Dans une châsse d'argent du xviiie siècle, les reliques de saint Orens. Autre relique, profane : un boulet de canon de la bataille de février-mars 1652, que commémore aussi une procession à la Saint-Joseph. L'église a été classée au titre desmonuments historiques en 1978.