L’aspecte actual de l’edifici és el resultat d’un seguit de restauracions que van anul·lar totes les capelles afegides des del s. XVII i la decoració interior. L’origen de l’església, que s’alça vora la cinglera rocosa, s’ha datat del s. X, amb modificacions del s. XII. Consta d’una nau molt llarga, coberta amb una volta de canó de perfil semicircular i reforçada per dos arcs torals. Els murs laterals reben el suport de quatre arcs formers, adossats a les parets en els llocs on carreguen els arcs torals. El tram de nau precedent a l’absis és cobert per una cúpula suportada per quatre trompes angulars. La cúpula es manifesta a l’exterior com un cimbori octogonal, en la coberta del qual s’observa un basament quadrat que podria correspondre a l’assentament d’un campanar de torre, substituït pel d’espadanya actual.
A l’est, la nau és capçada per un absis de planta rectangular molt profunda, que s’obre a la nau per un arc toral a manera d’arc presbiteral estret. És cobert per una volta de canó de perfil semicircular, que correspon a un sobrealçament clarament apreciable en els murs de l’absis i de la nau. Corresponents a aquestes dues etapes constructives, hi ha dues finestres, d’una sola esqueixada la més baixa i de doble esqueixada la superior. Al mur nord de la nau s’obre una altra finestra i al sud, dues més, totes d’una sola esqueixada.
Interior de l’església de Sant Miquel d’Olèdola
© Alberto González Rovira
Adossat al mur nord de l’absis romànic, i connectat per mitjà d’un estret passadís, es conserva l’absis d’una església de la primera meitat del s. X que té la planta exterior quadrangular i la interior en forma d’arc ultrapassat. El cobreix una volta de quart d’esfera, però el més destacable és la porta que devia unir-lo a la seva nau, que té forma d’arc de ferradura recolzat sobre dues impostes en cavet. A l’interior d’aquest absis hi ha dues finestres d’esqueixada quasi recta, oberta la de l’est i tancada pel mur de l’altre absis la del sud.
A la paret oest de l’església, sobre la porta d’entrada, hi ha una finestra geminada, amb una llinda monolítica coronada per dos arcs ultrapassats que recolzen en una columna central, de fust i capitell decorats. El fust presenta tres anelles amb soguejat. El capitell, probablement reaprofitat de la primitiva església preromànica i ara mutilat, té forma de con invertit, amb quatre esperons que sobresurten a la part superior. És decorat amb motius vegetals i geomètrics, i l’estil recorda molt de prop el dels capitells de Santa Eulàlia de Toledo. La porta d’accés, molt elaborada, és capçada per un arc de mig punt fet amb grans dovelles emmarcades per un guardapols que retorna en imposta, i als brancals i a l’aresta interior de l’arc hi ha un doble solc semicircular. Al mur sud s’observa una porta paredada, en arc de mig punt extradossat per una filada de lloses, i prop seu, a l’oest, hi ha una cantonada paredada que devia correspondre a l’entrada original de l’església.
La història constructiva de l’edifici es manifesta també en el seu aparell. Les parts baixes, corresponents a l’església original, s’han construït amb reble molt irregular però disposat en filades uniformes, amb peces ben treballades als angles, a la porta sud i a la cantonada situada a l’oest d’aquesta porta. Resten vestigis de l’arrebossat de calç que cobria els carreus. L’absis preromànic presenta una barreja de carreus i reble, amb grans peces molt polides als angles i a l’arc triomfal. A la part superior dels murs trobem carreus ben disposats en filades. Els arcs interiors, que tenen impostes biselades, s’han construït amb carreus ben tallats i polits, amb juntes encintades.
Al sud del mur que tanca l’església es poden veure clarament diverses tombes antropomorfes, amb un encaix per a la coberta, excavades a la roca, datades a l’entorn del s. X, quan es va construir l’església preromànica. Corresponen a cinc persones adultes, orientades amb el cap a l’oest i els peus a l’est. Així mateix, al costat de l’entrada al recinte d’Olèrdola, es conserva la part superior d’un sarcòfag exempt que es va trobar a l’església. A més, en un bloc de pedra hi ha excavada una tomba, segurament del s. XII o XIII, amb el cap diferenciat de manera original, ja que té el coll més estret que el cap, i les espatlles, molt aixecades, acaben amb un angle força agut.
I, a l’últim, al Museu Monogràfic d’Olèrdola es conserva un capitell de marbre, molt malmès, datat del s. X i decorat amb motius vegetals que deriven, llunyanament, del prototip corinti.