Com altres esglésies del voltant, el temple dels Omellons va dependre en un primer moment del bisbat de Vic, per passar entre el 1146 i el 1154 a l’arquebisbat de Tarragona. Sant Miquel dels Omellons devia ser una sufragània de la parròquia de Vinaixa i per això no consta en les butlles papals del segle XII. Al final del segle XIV apareix com a vicaria perpètua de Vinaixa. Era de col·lació de l’arquebisbe de Tarragona a les acaballes del segle XV.
Actualment, l’església parroquial de Sant Miquel dels Omellons presenta una arquitectura del segle XVIII. A la façana hi ha la data de 1769.