Hägerstads gamla kyrka ligger strax väster om sjön Striern. Den är uppförd av natursten med blottade murar och täcks av ett spånklätt sadeltak. Kyrkobyggnaden består av ett rektangulärt långhus med rakt avslutat korparti av samma bredd och en vidbyggd sakristia i norr. Ingången är belägen på långhusets södra sida. Invändigt är kyrkan försedd med nytt tegelgolv och nytt undertak av trä. Den gamla romanska kyrkan uppfördes ursprungligen under 1100-talets senare del eller i början av 1200-talet. Den byggdes i gråsten och bestod av ett rektangulärt långhus med ett smalare rakt avslutat kor. Det var en liten kyrka, cirka 20 meter lång och 9 meter bred. Senare under medeltiden, förmodligen under 1400-talet byggdes den till åt öster så att den blev 33 meter lång. Mot slutet av medeltiden uppfördes ett vapenhus i trä på långhusets södra sida.
Carl Fredric Broocman skrev i mitten av 1700-talet: Kyrkan som är 36 alnar lång och 9 och en half aln bred är belägen 4 och en half mil ifrån Linköping och står på Krono grund Wäster om Sjön Stridern ther marken är något högländ. Taket inuti kyrkan med bräder paneladt är så wäl som murarna målad med åtskilliga Bibliska Historier. Intet Torn är wid Kyrkon utan hänga Klockorna uti Trästapel som blifwit upsatt år 1725 och hafwa the inga påskrifter. År 1761 kan man i ett protokoll läsa om väggmålningarnas öde: Murarna hwitlimmades innantill med Pastors kostnad af god wilja. Under 1760-talet omgöts de båda kyrkklockorna. Redan 1791 ansågs kyrkan så bristfällig att den dömdes ut och en fond bildades för byggande av ny kyrka. 1864 påbörjades en ny kyrka cirka 700 meter sydväst om den gamla kyrkplatsen. Då denna blev klar 1866 överfördes en stor del av den tidigare kyrkans inventarier dit, varefter den gamla byggnaden gick ett snabbt förfall till mötes.