Arkeologiske funn gjort i 1953 tyder på at stavkirken må ha eksistert på slutten av 1200-tallet. Koret ble revet og erstattet med et større i 1652. Et tømret våpenhus ble bygget inntil vestgavlen i 1625 og forstørret i 1675. Det ble brukt som en forlengelse av kirken, mens et nytt våpenhus ble bygget vest for dette igjen. I 1681 ble stavkirkens skip byttet ut med et tømret skip i samme lengde, men dobbel bredde. Ved etableringen av Hurdal glassverk økte befolkningen, og kirken ble for liten.
Det ser ut til at den ble utvidet kraftig rundt 1800, idet skipet ble beholdt som kor, det gamle koret tatt i bruk som sakristi og nytt skip bygget i vest. Dessuten ble det gamle vesttilbygget ble fjernet. På midten av 1800-tallet ble kirken forlenget med ytterligere ca. 3 meter mot vest og fikk nytt våpenhus og sakristi. Kirken ble omfattende restaurert i 1952–27 under ledelse av arkitekt Wilhelm Karlson. Det vestlige tilbygget ble da integrert i skipet, og kirken fikk nytt våpenhus i vest. De eldste delene i den nåværende kirken er korets laftede vegger fra 1681.
Inventar
Altertavlen ble utført av Jens Andkvern i 1676 (ifølge Norges kirker, som samtidig påpeker at den har påmalt årstallet 1674). Tavlens to øvre etasjer ble satt på alteret i Skrukkeli kapell i 1923, men ble tilbakeført til Hurdals altertavle da den ble restaurert på 1950-tallet. I mellomtiden hadde man brukt en altertavle fra 1874 med maleri av gravleggelsen utført av Axel Ender.
Prekestolen dateres i «Norges kirker» til 1684–86 og ble bekostet av kirkevergen, Ole Brustad. Den har fire fag hvorav ett nytt, og den står på en åttekantet fot, men har sekskantet himling. Prekestolen ble tatt ut av kirkerommet og lagt på loftet i 1871. I 1923 ble den restaurert av Finn Krafft og tatt i bruk (sammen med altertavlen, som nevnt) i Skrukkeli kapell, for så å bli restaurert igjen i 1957 og tilbakeført til Hurdal kirke. I mellomtiden hadde kirken en ny prekestol fra 1871, men denne ble sendt til Skrukkeli i bytte for den som ble tilbakeført.
Middelalderdøpefonten i kleberstein er bevart fra stavkirkens tid. I 1871 fikk man en ny døpefont, som nå står i sakristiet. Kirken hadde en gang et dåpshus fra 1676 som opprinenlig stod vest i koret. Et krusifiks fra 1300-tallet (som ble restaurert i 1970) henger på nordsiden av koråpningen. Kirken har et Jørgensen-orgel fra 1955. Den har hatt forskjellige kirkeklokker. De to nåværende er fra 1795 (Erich Schmidt, Christiania) og 1874 (Vickers, Sheffield). «Norges kirker» skildrer inventaret mer detaljert.
Kirkegård og omgivelser
Kirkegården er utvidet en rekke ganger, senest (?) i 1940. «Norges kirker» melder om at det ble oppført et uthus i kirkegårdens nordøstre hjørne i 1951. Dette er formodentlig samme bygg som har vært omtalt som gravkapell fra 1960 på kirkens eget nettsted, uten at undertegnede vet om det dreier seg om nybygging eller påbygging. Tidligere Hurdal prestegård ligger nordvest for kirkegården.
Annet
Hurdal og Eidsvoll kirkelige fellesråd ble slått sammen i 2020.