Stavkirken
Stavkirken var blitt forandret flere ganger før den ble revet 1859. Frem til 1685 hadde den rektangulært skip med midtmast og smalere kor med apsis. Hele kirken var omgitt av svalgang og midt på skipets møne satt en takrytter. Apsiden og korets østvegg samt den tilhørende del av svalgangen ble revet 1685, og kirken fikk et nytt kor øst for det gamle. I 1707 ble koret revet og kirken ble ombygget til korskirke, et nytt kor ble oppført og det ble reist tverrarmer nord og syd for det gamle skip. Slik sto kirken inntil den ble revet. På kirketomten ble det funnet 51 mynter som ble sendt inn til Universitetets Myntkabinett. En av dem var fra 1130-50-årene, de øvrige fra Håkon Håkonssøns tid og senere.

Kirken fra 1858
I 1838 søkte Flå menighet Kirkedepartementet om offentlig støtte til å bygge seg ny kirke på vestsiden av elven. Ansøkningen ble begrunnet med at den gamle kirken var truet av elvebrudd på tross av de stenforbygninger som var planlagt. Det ble gjort oppmerksom på at "...Kirkegaardsgrunden paa flere Steder af Elven har været gjennombrudt, saa at mange Hestelæs ere blevne borte og Ligkisterne ere blevne blottede...". Dessuten heter det at kirken var for liten og i så dårlig forfatning at den ikke lot seg sette i skikkelig stand. Herredsstyret besluttet å bygge ny kirke på vestsiden av elven 1851, og 1854 forelå det kgl. approbasjon til å oppføre "...en ny Kirke paa Flaa Anexsogn ... paa den dertil paa Gaarden Vold udtadte Tomt og efter vedlagte av statskonduktør Grosch forfattede Tegninger". Kirken ble oppført av tømmermester Hansen og innredet av snekkermester Olsen, begge fra Drammen. Den ble innviet 15. september 1858.
Kirken er oppført i tømmer og er beslektet med andre av de tømmerkirker som arkitekt Chr. H. Grosch ga utkast til på den tid. Et sett tegninger og en beskrivelse med tilhørende omkostningsoverslag dater 1854 er bevart og viser at planen er blitt fulgt. Kirken er imidlertid blitt anlagt med koret mot syd og hovedinngangen mot nord. Den består av et langt og bredt hovedskip. Midt på hver av langveggene er det smalere, korte tverrarmer med gavlinngang. Foran hovedportalen i skipets nordgavl er et stort våpenhus som bærer en høy takrytter understøttet av 4 stolper fra våpenhusets gulv. Inntil skipets sydgavl står et litt smalere kor, som i syd har dør til et lite sakristiutbygg med lave vegger og tegldekket sadeltak. De øvrige bygningsledd er jevnhøye og har sadeltak tekket med skifer. Veggene har utvendig profilert tømmermannsbekledning som avsluttes mot vannbord over den pussede grunnmur. Tvers over gavlene går en profilert list i rafthøyde. Hver av korets langvegger har ett stort trekantavdekket vindu med midtpost og småruter. Nordre og søndre del av skipets langvegger hat ett tilsvarende vindu. Over portalen har hver av tverrarmenes gavlvegger 3 mindre sammen-koblede vinduer av samme type. Sideveggene har to mindre vinduer stilt over hverandre. Portalene flankeres av gavlbærende stolper og har overlys med diagonalt stilte sprosser. De rektangulære tofløyede dørene er utvendig oppdelt med lister i gotiske mønstre. Listverkets profiler på dører, vinduer og utvendig kledning er imidlertid av sen-empire type.
Takstolen har sperrer, saksesperrer og loftsbjelker. Hovedskipets takstol har dessuten vertikalstøtte fra mønet; den avsluttes med dreiet knapp under loftsbjelken. I hovedskipet ligger himlingen av faspanel på åser over saksesperrene, mens tverrarmens himling er kledd under loftsbjelkene. Tverrarmene er hevet to trinn over hovedskipets gulv og har galleri med brystning i flukt med hovedskipets langvegger. Koret er hevet 3 trinn over hovedskipet og åpner seg mot dette i full bredde. To langsgående dragere i koret ca. 1m fra langveggene understøttes av stolpepar i koråpningen og ved sydveggen. Dragerne ga opprinnelig opplegg for horisontal himling i sidefeltene og sadeltakformet himling i midtfeltet. I 1940-årene ble korhimlingen omlagt til kasettetak etter utkast av arkitekt Ole Stein. Samtidig ble kirkens synlige tømmervegger dekket av vekselpanel.