Se trata de un edificio de compleja historia constructiva, que se refleja en sus elementos interiores, pues se trata de una iglesia barroca de planta jesuítica que conserva en su interior tres capillas renacentistas del templo anterior, cuya estructura global desconocemos, y al que se añade otra capilla, datada en el siglo XVIII, que configura un volumen independiente en uno de los laterales. 

En su estado actual es un edificio de una nave, con cabecera semicircular al interior y pentagonal al exterior, tres capillas laterales en cada lado, que difieren notablemente en sus dimensiones y características de un costado a otro, y torre a los pies en el lado de la epístola.

La totalidad del edificio está construida en sillares de arenisca, de gran tamaño. Al exterior destacan los contrafuertes, coronados por cornisa moldurada, en cuyo frente se sitúan gárgolas con figuras animales y humanas. Entre ellos se alzan los volúmenes exteriores de las capillas, que son de menor altura que la nave.

La fachada principal se encuentra a los pies, dividida en dos cuerpos por una imposta corrida. La portada, de gran tamaño, es adintelada, con el frente del dintel y las jambas decorado por tres delgados listeles sucesivos.

En el interior debe distinguirse entre la obra renacentista, correspondiente a las tres capillas del lado de la epístola, la barroca del siglo XVII, el resto del conjunto, y el añadido del XVIII, la capilla exterior del lado del evangelio. Sin embargo, todas se integran en el espacio unitario de la reconstrucción barroca.

La cabecera es semicircular y está cubierta con bóveda de cuarto de esfera; en ella se encuentra instalado un interesante retablo de alabastro del siglo XVI, procedente del monasterio de Rueda.

La nave consta de cuatro tramos y está cubierta mediante bóveda de cañón con lunetos, con los tramos delimitados por fajones de medio punto que apean en pilastras escalonadas adosadas, con capiteles geometrizantes compuestos por una superposición de listeles sobre una hilera de dentículos.

En el lado de la epístola se abren las tres capillas correspondientes a la obra renacentista original, la primera de las cuales se cerró para convertirla en sacristía, a la que se accede a través de puerta adintelada moldurada, enmarcada por una estructura arquitectónica similar a la embocadura de las restantes capillas. Estas embocaduras son similares a las del lado del evangelio y debieron de realizarse en el momento de la reforma barroca con la finalidad de regularizar el espacio interior: son en arco de medio punto con la rosca moldurada en una sucesión de finos baquetones escalonados. Las capillas son de escasa profundidad. La primera (sacristía) y la tercera cubren con bóveda de crucería estrellada, mientras que la central lo hace con bóveda de arista. En la tercera de las capillas puede verse una puerta cegada, que era el acceso original de la iglesia del siglo XVI.

Las capillas del lado del evangelio, con embocaduras similares, tienen planta cuadrangular, mayor profundidad y cubierta de bóveda de lunetos. Están comunicadas entre sí, como es habitual en las iglesias de planta jesuítica. La tercera de estas capillas se prolonga por el fondo en una segunda capilla añadida posteriormente, de planta cuadrangular, cubierta con cúpula ciega ochavada.

En el lado del evangelio la parte superior de la iglesia se encuentra recorrida por una tribuna que abre a la nave mediante parejas de arcadas de medio punto, separadas por una pilastra, en cada uno de los tramos de la iglesia. La misma estructura de pilastras y arcadas, pero ciegas y de carácter exclusivamente decorativo, se repite en el lado opuesto de la nave, donde la estructura arquitectónica preexistente de la iglesia renacentista nunca debió de permitir abrir una tribuna.

A los pies del edificio se levanta la torre, que consta de cinco cuerpos de sillaría decrecientes en altura, de paramentos prácticamente lisos.