Nel 1082 Mariano I de Lacon-Gunale, giudice di Torres, donò la chiesa di S. Michele di Plaiano all'Opera di Santa Maria di Pisa; successivamente, e precisamente nel 1115, la stessa chiesa venne concessa al monastero di S. Zenone a Pisa. Infine, la nostra chiesa venne data in concessione, il 3 settembre 1127, all'ordine Vallombrosano. Tale donazione era stata richiesta da Mauro, abate di Plaiano, dai suoi confratelli e dai patroni del cenobio stesso. Con la bolla dell'8 dicembre 1503, emanata da Giulio II, l'abbazia di Plaiano, che nel frattempo aveva trascorso tempi bui, passava alla sede vescovile di Ampurias assieme alla S. Maria di Tergu. Nel 1585, con bolla di Sisto V del 17 giugno, le sue vendite furono assegnate, sotto pressione di Filippo II di Spagna, all'Inquisizione di Sardegna; fermi restando al vescovo di Tempio il titolo e la giurisdizione spirituale. Infine i suoi redditi assegnavansi con altra bolla del 7 novembre 1769 all ospedale di Sassari, che vendette chiesa, monastero e terreno a privati, dai quali per non effettuato pagamento passò al Credito Fondiario Sardo, che usa la chiesa per deposito attrezzi e per magazzini. Attualmente la chiesa, circondata da alcune abitazioni, sorge dimenticata da tutti, infatti anche se le sue strutture sono in buone condizioni (nonostante le mensole del lato settentrionale siano molto erose), chiusa da tempo e in molti non sono a conoscenza della sua esistenza. Un vero peccato che questa chiesa, un tempo principale abbazia Vallombrosana in Sardegna, non riceva oggi il rispetto e le attenzioni che invece merita.
La fabbrica, è in conci di calcare bianco. La facciata è divisa da una modanatura a sguscio in due sezioni; quella inferiore è movimentata da tre arcate (sempre a sguscio) sorrette dai capitelli delle lesene e delle paraste angolari. All'interno dell'arcata centrale si apre il portale con stipiti e architrave monolitico in calcare bianco e arco leggermente rialzato. Entro le tre lunette si notano dei conci con decorazioni geometriche in origine intarsiate. Il frontone è decorato da una serie di cinque arcatelle sorrette dai capitelli, con foglie d'acanto delle semicolonne; nella specchiatura centrale si apre una bifora di rifacimento (come le semicolonne). L'arco esterno che incornicia detta bifora è sorretto da due mensole a sguscio.
La zona absidale e il lato sinistro sono celati da altri due ambienti di epoca successiva e molto mal ridotti. Va a Delogu il merito di avere individuato nella fabbrica due diversi momenti costruttivi; il primo risalente ad anni immediatamente successivi al 1082 e il secondo da datare entro un arco di tempo tra il secondo e il terzo decennio del XII secolo. Egli considera come elemento di continuità fra queste due fasi la teoria delle archeggiature che sarebbe stata ripresa dai nuovi costruttori per evidenti ragioni di simmetria, ma non senza averle corrette ed adattate al loro, diverso gusto. Sempre secondo lo studioso questi due momenti costruttivi sarebbero manifestazione del passaggio dai modi arcaici del S. Gavino di Porto Torres alle novità introdotte a Pisa da Buscheto.
Anche qui all'interno delle altre arcate sono inseriti dei conci con decorazioni geometriche. Il lato nord è l'unico rimasto ancora libero ed è diviso in quattro campi da lesene su cui poggiano alcuni degli archetti (in totale ventiquattro) a tutto sesto della teoria che corre sotto il terminale del tetto. Nel primo campo a destra si apre una monofora con centina monolitica archiacuta che trova riscontro nel S. Nicola di Silanus (1122),mentre nel secondo e terzo campo si aprono, non centrate, delle monofore a più risalti gradonati.
