Istniejącą drewnianą cerkiew wznieisono w 1653 roku. Najstarsze zachowane ikony przegrody ołtarzowej, pochodzące z tej świątyni wykonano w drugiej połowie XV wieku, obecnie znajdują się one w zbiorach muzealnych /patrz fotografie dodatkowe/: Muzeum – Zamku w Łańcucie (Mandylion – Chusta Abgara), Muzeum Narodowego w Krakowie (Św. Mikołaj i Ukrzyżowanie), Muzeum Budownictwa Ludowego w Sanoku (Bogurodzica Hodigitria) i Muzeum Narodowego we Lwowie (chramowa ikona Pokrow Bogurodzicy).W latach 80. XVII wieku proboszczem w Owczarach (Rychwałdzie) był Stefan Rychwałski, który uposażył cerkiew m.in. w drukowane księgi liturgiczne (obecnie w zbiorach Muzeum Historycznego w Sanoku). Według dziewiętnastowiecznego inwentarza, w cerkwi znajdowały się dwa antyminsy (z 1668 i 1739 r.) oraz dwa dzwony. Starszy, ufundowany w 1695 roku przez ks. Tymiana Krajnickiego oraz drugi z 1727 roku. Oba zarekwirowane zostały w czasie I wojny światowej. Po wysiedleniu miejscowej ludności w 1947 roku cerkiew przejęła w użytkowanie parafia rzymskokatolicka w Sękowej. Od 1998 roku świątynia jest współużytkowana przez parafie rzymskokatolicką i greckokatolicką, a nabożeństwa odprawiane regularnie w obu obrządkach. 

Świątynia była wielokrotnie przebudowywana, a z pierwotnej bryły w stanie niezmienionym pozostała tylko nawa, która wraz z prezbiterium nakryta jest łamanym dachem namiotowym. Wszystkie części cerkwi wraz z wieżą zwieńczone są baniastymi hełmami. Ściany i dachy cerkwi pokryte są gontem, natomiast hełmy są blaszane. Wnętrze świątyni pokrywa polichromia z 1938 roku. Znajdziemy tu także barokowy ikonostas z XVIII wieku, w nawie dwa barokowe ołtarze boczne  – po stronie północnej z ikoną Matki Boskiej z Dzieciątkiem (XIX wiek), po południowej z dużą ikoną Św. Mikołaja (początek XVIII wieku). Ostatnia gruntowna renowacja cerkwi odbyła się w latach 80. XX wieku, kiedy przywrócono gontowe pokrycie dachów i ścian. Poczynione wtedy prace konserwatorskie zostały nagrodzone prestiżową nagrodą organizacji Europa Nostra.
Cerkiew otoczona jest murem z kamienia łamanego, w którym od strony zachodniej znajduje się murowana dzwonnica, służąca jednocześnie za bramę. W 2013 roku cerkiew została wyróżniona wpisem na Listę Światowego Dziedzictwa Kulturowego i Naturalnego UNESCO.
Cerkiew znajduje się na Szlaku Architektury Drewnianej w Małopolsce.