El hecho de pertenecer a un grupo definido cronológica y formalmente, como es el prerrománico asturiano, no ha eximido a la iglesia de San Miguel de Lillo de formar parte de un peculiar debate sobre su morfología primitiva y su cronología, motivado por su singular estructura y las diversas transformaciones sufridas a lo largo de su prolongada historia. La lectura de paramentos de la iglesia que se presenta en este trabajo demuestra la reforma de su proyecto constructivo originario, durante su propio proceso, para incluir su cuerpo de pórtico y tribuna alta. Así lo confirman especialmente los elementos conservados del proyecto primitivo, los trasladados de ubicación y la presencia de un grupo de elementos decorativos, en caliza, que creemos destinados a esta reforma. Ello permite observaciones sobre el sistema productivo de la construcción y su relación con los sistemas decorativos.

Se estudia, además, el problema de la prolongación del edificio hacia el este, sin resultados estratigráficos, y la ruina inmediata que obligó a la organización de un nuevo santuario, como confirman los restos de sus canceles. Finalmente, se analizan los indicios de las diversas adecuaciones medievales y modernas que padeció el edificio, entre ellas la construcción del ábside al final de la Edad Media, y las restauraciones contemporáneas.