Lillkyrka socken är en slätt med spridda kullar och skogsbackar. Huvudnäring var förr åkerbruk med någon boskapsskötsel. Hälften av hemmanstalet tillhörde Frövi säteri.

Lillkyrka socken har troligen fått sitt namn av en sedan länge försvunnen träkyrka. Den träkyrkan tillkom troligen på 1000-talet. Den kyrkan ersattes av en stenkyrka i slutet av 1100-talet eller i början av 1200-talet. Av den stenkyrkan ingår huvudparten i dagens kyrka. Kvar från den tiden är hela långhuset samt korets nordvägg. På 1400-talets mitt tillkom takvalven i långhuset och  1740 tillkom vapenhuset i timmer.

I mitten av 1800-talet var kyrkan i så dåligt skick att man funderade på att riva den. Detta mötte dock så starkt motstånd att man istället beslöt att renovera den. Den renoveringen var dock relativt hårdhänt. Senast kyrkan renoverades grundligt var i början av 1960-talet.

Kyrkan fick sina första kalkmålningar i början av 1300-talet men kyrkan har kalkmålningar från ytterligare tre perioder. Den andra omgången med kalkmålningar kom i samband med valvslagningen på 1400-talet. De senare tillkom runt år 1500 och på 1620-talet.

Församlingen är den minsta i Linköpings stift och har idag ca 51 medlemmar. Det finns planer på en sammanslagning med andra församlingar. Församlingen tillhör Rystads pastorat.