Felsőtárkány a Várhegy újkőkori és koravaskori telephelye volt. A Petényi-barlangban rézkori és korvaskori leletek kerültek elő. Egyéb határrészeken meg római pénzeket találtak.

        A középkorban Feltarkan az egri püspökség birtoka volt, az 1261. évi birtokmegerősítő oklevél tanúsága szerint. Az 1332-1337. évi pápai tizedjegyzék Thargan néven említi, plébániája közvetlenül az egri püspök alá tartozott és a XIV-XV. században Alsó- és Felsőtárkány nevű falurészekre különült el. Alsótárkány a mai Felsőtárkány helyén volt. A középkori Felsőtárkány a mai faluhelytől északra, a Fuorcontrasti („Gondűző”) kastély környékén feküdt. Ezen északi falurészhez tartozó Segedelem-völgyben II.Miklós egri püspök 1330-1350 között karthauzi szerzetesek részére kolostort építtetett, s nekik adta a régi Felsőtárkányt, továbbá Zsére és Szentistván falvakat is. Alsótárkány megmaradt a püspökség birtokában. A középkori Felsőtárkányt Rozgonyi Péter egri püspök 1436-ban elcserélte Noszvajért. Ebben az időben a tárkányi barátoké volt az egri melegvízi fürdőnél épült malom, amihez még 1444-ben csereképp megkapták a káptalantól az egri Sólyom utcában levő malmot is.

        A Szt. János-könyv 1487. évi urbáriuma szerint ebben az időben csak az alsótárkányi jobbágyok fizették a szokásos bor és gabonadézsmát, s egyéb földesúri szolgáltatásokat, míg a felsőtárkányiak csak kenyeret, csirkét, sajtot adtak. Az 1493-ban készült Bakócz-kódex már elárulja ennek okát is: Felsőtárkányban püspöki díszkert, pisztrángos tó, majorház, valamint püspöki kúria vagy pallacium volt, és a lakók ezekhez teljesítettek speciális szolgáltatásokat. Arra nincs bizonyíték, hogy ezt a püspöki „palotát” már Hippolit püspök idejében is Fuorcontrastinak nevezték volna.

        1526 őszén, a mohácsi csatavesztés követő hetekben a törökök végigpusztították Eger környékét, majd gyorsan elvonultak. Ekkor pusztult el Felsőtárkány falu is, melyet a törökök felégettek és mind a 20 jobbágytelket elnéptelenítették. Ez a régi Felsőtárkány sohasem népesült be többé. Alsótárkány ezúttal megmenekült, de a törökök 1552-ben, Eger sikertelen ostroma alkalmával ezt is fölégették. Elpusztult a díszkert is: gyümölcsfáit kivágták, s a kert később barmok legelője lett, a halastó gondozatlanná vált. A palota valószínűleg már az 1526. évi pusztításnak áldozatul esett, a későbbi adatközlések egyáltalán nem tesznek említést róla.

        Az 1577. évi urbárium Alsótárkányt ismét lakott falunak jelzi 15 telekkel és sok elhagyatott házzal. Felsőtárkányról elmondja, hogy egykor szépen gondozott kert volt itt, telve alma és diófákkal, e kertben az egri püspökök nagy gyönyörűségüket lelték. De akkorra már pusztulásnak indult, sok fa kiveszett, a kertet nagy kiterjedése miatt nem tudják bekeríteni.

        1606 körül Bocskai István a két Tárkányt világi híveinek, Horváth Mátyásnak, Nagy Jánosnak, Kulcsár Miklósnak adta, akikről Zalatnaky Mihálynak, Eötvös Jánosnak, Melczer Kristófnak, Török Jánosnak és Féja Mátyásnak kezére került. Ezektől 1634-ben Lósy Imre egri püspök 400 forintért visszaváltotta. Ettől kezdve megmaradt a püspökség birtokában. Az elpusztult malmot a török földesúr építette föl és kapta annak jövedelmét.

        A török kiverése után, 1694 körül Alsótárkány már népes jobbágyfalu, a mellette lévő Felsőtárkány most is pusztán áll, határát az alsótárkányiak használják. Az ezt követő években megtörtént a névcsere: ezután már a középkori Alsótárkányt kezdték Felsőtárkánynak nevezni, s ez a névhasználat állandósult a mai napig. A régi Hippolit-féle palota környékén 1744-ben csak a halastavat említik. Barkóczy püspök 1750 körül újonnan építette meg a Fuorcontrasti kastélyt az általa Gyönyör-völgynek nevezet helyen, majd a nazarénusok részére kolostort emelt a Barát-réten. Amikor a kastély állapota romlásnak indult, Eszterházy püspök az épület elemeit az egri építkezéseken használta fel.  A márványbánya üzeme 1750 körül indult meg, s benne olasz márványkőfaragók dolgoztak. A XVIII. század végén a bányatermékek után erősen érdeklődő Eszterházy püspök beindította a felsőtárkányi palakőbányászatot. Az itt kitermelt palát tetők fedésére használták fel és a bánya a XX. Század elejéig működött.

        A település lélekszáma 1786-ban 862, majd 1869-ban 1440 volt.  Felsőtárkány korábban Borsod megyéhez tartozott, de 1884-ben Heves megyéhez csatolták.

        Az Egri Érseki Uradalom a lóvasút építését 1915-ben kezdte el, amely a környéken kitermelt fa szállítására szolgált, Felsőtárkány és a Varróház között közlekedett.  A varróházi elágazástól két irányba haladtak a kocsik: a Vörös-kő völgyön át a Stimecz-házig, illetve a Hideg-kúti völgyön át a Petresig. Az elkövetkezendő években újabb vonalak létesültek az országút mellett húzódva, amik az Trianon utáni Magyarország faanyag ellátását szolgálták. A Felsőtárkány-Felnémet-Berva völgy útvonal 1938-ban került átadásra és az új útvonalon, ami ekkor 33 km volt, gőzmozdonyok húzták a vagonokat. 1953-ban már személyszállítás is elindult, de ezen vonalon főként mészkövet, faanyagot és dolomitot szállítottak 1995-ig. Ma a kisvasút csak a Felsőtárkány-Varró ház-Stimecz ház vonalakon közlekedik.

        A község gazdasági életét mindig is meghatározta a települést körül ölelő Bükk hegység, annak erdői, hegyes-dombos lankái, agyag és nyirok talaja, ásványi kincsei, növényzete, a halastavak, a vadállomány, a dél-nyugati Bükkből eredő patakok, a Tárkányi patak, a Sziklaforrás és az Egri Érsekség jelenléte évszázadokon át.

Egy, a Szent Miklós tiszteletére emelt kőtemplomot már a XIV. században megemlítik. Az 1656-s, a török utáni első összeírás szerint a falunak elhagyott kőtemploma van, de plébánosa nincs, csak katolikus licetatus működik. 1720 körül Mária Magdolna tiszteletére szentelt templomot említenek, ekkor a falu anyaegyház, filiája Felnémet. 1732-ben már alkalmas kőtemploma van, filiája Felnémet és Szarvaskő.

Erről a templomról már 1716-ban bővebben írnak: szentélye és sekrestyéje boltíves, tetején kis tornyocska, benne három haranggal. Szószéke régi, oltára Mária Magdolna tiszteletére készült, a két másik oltárának csak a helye van meg. 1761-ben a Cassa Paroehorum papírjai leírják a templomot és a templom építésére vonatkozó elszámolásokat is.

Az 1746. évi canonica visitatio említi, hogy a templom fala a sekrestye felett megrepedt és 1750-ben újabb építkezésről számolnak be a fennmaradt iratok. Úgy látszik az előző templom csak a középkori építmény használatbavételére korlátozódott. 1750-ben a templom kőműves munkáját Valner József egri kőművesmester, ácsmunkáját Wildinger Illés egri ácsmester készíti el. A lakatos munkákat 1751-ban Hoffner János, az üvegesmunkákat Forst Antal egri üvegmester végzi el.

Az iparosok számlájának kiegyenlítésekor megemlítik, hogy a leégett templom tetőjének kijavításáról és a torony újjáalakításáról van szó. A templom tehát azonos azzal az építménnyel, melyet 1675-ben is említenek. Ekkor Felsőtárkány neve még Alsótárkány. A feljegyzések szerint: „van itt egy malom, mely a török uraké, a lakók mind katolikusok, van egy befedett templomuk, benne két oltár, a harmadik oltár most készül. A templom Mária Magdolna tiszteletére van szentelve.”

Eszterházy Károly 1785-ben kezd az új tárkányi templom építéséhez. Farkas János püspöki építtető írja december 18-án: „Még a jó időben előre küldettem a téglát Tárkányra a templom falainak befedésére, de ezt a szélső kövek alá s mellé mind berakták s most a rossz időben nehéz téglát szolgáltatni… Hanem a Temetőben vagyon Tárkányon egy régi omladozó kápolna, melyben sok szép tégla van… elegendők volnának mind a Tégla kemencéhez, mind pedig a Templom falának befedéséhez.” Viszont Eszterházy püspök a kápolna lebontását nem engedélyezte. Ez azonos lehet a canonica visitatio 1767. évben említett temetőkápolnájával, amelyet a jegyzőkönyv szerint Barkóczy püspök utasítására Benkő Miklós ottani plébános 1750-ben épített szilárd anyagból. Francz József építési naplójából azonban mégis kiderül, hogy a temetőkápolnát a következő évben lebontották (1786) és anyagát az új templom építéséhez használták fel.

1787-ben értesülünk, hogy Polereczky ácsmester elkészítette a felsőtárkányi templom fedelének delineatióját. A következő év augusztus 14-én már a szentély fedelén dolgoznak, és halljuk, hogy az annak ormán levő keresztet aranyozzák. A templom berendezése hosszabb időt vesz igénybe. 1790-ben Magdolna napján már a templomban tartották a búcsút, de csak 1792-ben készült el a templom kőpadlója és a sekrestye kikövezése ugyanezen év május 16-án. Ugyanezen évben kezdik meg az oltárok felállítását. Farkas János írja november 21-én: Az Adami márványossal még az elmúlt nyáron végeztünk afelől, hogy a kép-faragónak micsoda munkái lesznek a Tárkányi Oltár körül, azokat ki is mutattuk a kép-faragónak.” Ugyanő írja Eszterházynak: „Már mind a Maulpertsch, mind a Huszár Pictor elkészítették a szent Magdolna képének kis formáját.” Ebből következtethetően Eszterházy vázlat-modellt készítettet mindkét festővel, de nem döntött, hanem ráírta az iratra: „Majd továbbra teszek rendelést.” 1793-ban történt döntés az ügyben: „A Tárkányi oltárra készítendő Bűnbánó Magdolna képérül mind eddig vetekedtem az Huszár Pictorral, már most megállapodtunk, ezért, ha Excellád méltóztatik parancsolni ezen accorda szerint meg fogom tenni vele a contractust.”

       Farkas ezen javaslatára írta Eszterházy püspök: „Legyen meg.” Az oltárképről még kétszer tesznek említést: 1793 május 29-én, amikor Farkas tolmácsolja Huszárnak Eszterházy megjegyzéseit a bemutatott modellekkel kapcsolatban, és majd június 19-én jelenti Farkas, hogy Huszár elkészítette szerződés szerint a tárkányi oltárhoz megrendelt Magdolna képet. Linus József aranyozó 550 rénes forintért vállalt az oltár aranyozását. Még 1793-ban előkészületet tesznek a mellékoltár elkészítésére. A tervet Giacomo Adami tárkányi márványfaragó készíti el, amit Eszterházy püspök egyszerűsít és Adami 1950 rénes forintért el is készít.

A templom a falu közepén, a patak és a Lillafüredre vezető út között helyezkedik el észak-déli tengellyel. Az egyhajós templom nagyméretű későbarokk és kora-klasszicista stílusú. Középtornyos homlokzatát a kőlábazat fölött emeletnyi magas párkányból induló lábazatos falsávok, illetve mélyített keretek tagolják. Enyhe rizalitjában (kiemelkedő tagolás) négy falsáv között szegmentíves, kőkeretes ajtó található, felette nagy szemöldök párkány. A kapuzat fölött csigás, köténydíszes, könyöklő zárköves, szegmentíves nagy kórusablak, főpárkány, dór stílusú, díszítő elemes párkány, kőlemezes, ívelt oromfalháromszögek között attika, szegmentíves ablak található. A torony kőövpárkánya fölött könyöklőpárkány és négy magas, szegmentíves harangablak található. Órapárkányos, gazdagon tagozott toronypárkány és bádoggal fedett, nyolcélű hagymasisak található, rajta áttört kovácsoltvas kereszt.