A mai református templom helyén már a 14. század elején biztosan állt egy kőből épült egyház, amelynek eredete az első, 1319-ben fennmaradt írásos említésnél is korábbra nyúlik vissza. A templom védőszentje Szent Mihály arkangyal volt, és róla kapta a nevét a település is. A falu kialakulása a tatárjárást követő időszakra, a 13. század második felére tehető, az egykori szabolcsi vár birtokterületén. Alapítója nagy valószínűséggel a Balogsemjén nemzetség egyik ismert tagja, Mihály volt. Abban a korban általános szokásnak számított, hogy a település nevét a templom védőszentje után választották, míg maga az alapító a saját névadó szentjét jelölte ki patrónusként.
A korai falu kezdetben nem lehetett népes. Ezt mutatja az 1319-es birtokfelosztás is, amikor az alapító Mihály három fia megosztozott a településen: a templomtól északra fekvő házak egyikükhöz, a nyugati részek másik kettőhöz kerültek. A legelők, erdők, rétek és maga a templom azonban közös használatban maradt, miközben mindegyik testvér saját területére új lakosokat telepíthetett.
Az oklevelekben említett középkori templom a mai épület helyén, egy mesterségesen kialakított dombon állt, amely a sík környezetből jól kiemelkedett. Az egyhajós, román stílusú templom félköríves szentélyzáródással rendelkezett, és méreteit tekintve a kor jelentősebb falusi templomai közé tartozhatott. Méreteit egy 18. századi vizsgálatból ismerjük: ekkor rögzítették, hogy a hajó hossza és szélessége nagyjából megegyezik a mai főhajó méreteivel. A későbbi átépítések során a középkori falakat részben lebontották, de az új szerkezetek a régi alapokra épültek. Ennek köszönhetően a mai templom déli főfala és keleti záródása is őrzi az eredeti középkori templom vonalait. Ez alapján egyértelmű, hogy a templom nem a 16. században épült, hanem jóval korábbi eredetű.
A templom történetének későbbi évszázadairól kevesebb adat maradt fenn. A 14. századi pápai tizedjegyzék nem említi ugyan Szentmihály egyházát, de a település folyamatosan lakott maradt. A 16. század közepére a falu a környék egyik legnépesebb településévé vált. A 17. század második felében a lakosság áttért a református hitre, az első erre utaló adat 1608-ból származik. Bár a település 1620 körül rövid időre elnéptelenedett, néhány év múlva ismét benépesült, és ekkor alakult ki az a jellegzetes településszerkezet, amelynek nyomai ma is felismerhetők. A templom falába épített, 1667-es évszámot viselő kő egy akkori felújítás emlékét őrzi.
A mai tiszavasvári református templom különleges épület: környezete, alaprajza és formavilága miatt Szabolcs-Szatmár-Bereg vármegye egyik legérdekesebb egyházi műemléke. Bár jelenlegi formáját a 18. században végrehajtott több átépítés során nyerte el, ezek a munkák részben egy több száz évvel korábbi templom alapjaira támaszkodtak. A bővítések és átalakítások több korszak lenyomatát őrzik, ami egyszerre ad sajátos karaktert az épületnek, és betekintést enged a korabeli alföldi építőmesterek tudásába.
A templom környezetét ma is kerítés övezi, amelynek egyes részei még a régi, erődszerű megjelenést idézik. A terület korábban temetőként is szolgált, amire régészeti feltárások során előkerült sírok utalnak. Mindez együtt teszi a templomot nemcsak a helyi hitélet fontos színterévé, hanem olyan történelmi látnivalóvá is, amely a látogatók számára jól érzékelhető módon mesél Tiszavasvári több évszázados múltjáról.