A igreja de São Tiago de Vila Chã é bastante antiga, embora o actual aspecto construtivo seja relativamente recente. 

Na “Cotação das Igrejas da Nóbrega de 1320” e “Catálogo das igrejas e mosteiros de Portugal”, a igreja surge com a designação latina “Eclesiam Sancti Jacobi de Vila Plana”. Cerca de dois séculos depois, na “Situação canónica das igrejas da Terra da Nóbrega, com taxas das dízimas a que estavam obrigadas a pagar”, em 1512, a igreja aparece com o nome “Sanctiago de Vila Chã” e pagava apenas 18 libras, o que mostra a pobreza da freguesia. Em 1551, a paróquia continuava a pagar a mesma quantia.

Sensivelmente dois séculos depois, em 1758, o vigário Silvestre Domingos reportava para as “Memórias Paroquiais de 1758” que a igreja tinha como orago «Sam Thiago». Era um templo com quatro altares: o altar-mor, com invocação do padroeiro; e mais dois altares depois do arco cruzeiro. Da parte da Epístola, o do Menino Jesus que, em outras igrejas surge como Menino Deus. Do lado do Evangelho, havia a invocação da Senhora do Rosário, invocação de grande devoção em quase todas as igrejas. Mais abaixo, também do lado do Evangelho, encontrava-se o altar de Santo António. Trata-se de um altar do estilo Renascença, ainda hoje presente na igreja. Santo António, protector dos animais, é outra devoção praticamente omnipresente nos templos, com imagens mais ou menos maiores ou não estivéssemos numa zona com grande tradição pastorícia e agrícola, onde o animal era, muitas vezes, a principal fonte de sustento da família.

O padre José de Araújo Peixoto foi pároco ali desde Outubro de 1947 até 2012. Durante a sua paroquialidade, a igreja levou dois soalhos. O tecto também teve uma intervenção de fundo nos anos 60. Foi todo renovado e pintado. No teto da capela-mor foi pintada uma invocação à Santíssima Eucaristia, enquanto que no corpo da igreja foi pintada a imagem de Santiago aos Mouros.  

Os altares têm sofrido pontualmente obras de conservação e restauro.