Las ruinas de la ermita de San Bartolomé se sitúan en el tercio sur de la cumbre amesetada de un cerro situado a 2 km al sureste de la localidad de Velillas. La ermita era un edificio de planta rectangular, nave única y cabecera plana orientada al este, construido en mampostería, tapial de tierra y piedra sillar, fruto de dos fases constructivas.

El acceso a la ermita se realizaba por el muro oeste, conservándose los restos de una puerta adintelada y un batiente de madera.

En el muro sur, entre dos contrafuertes, se encuentra la portada primitiva en arco apuntado con dovelas de arenisca, que fue tabicada cuando el edificio sufrió una ampliación hacia el este con muros de tapial de tierra a diferencia de la fábrica de mampostería original.

El muro meridional, además de la portada originaria, cuenta con tres poderosos contrafuertes, uno de los cuales prácticamente ha desaparecido, cuya altura alcanza aproximadamente la mitad del alzado de dicho muro sur.

El muro norte es el que se conserva en mejor estado y en el que se aprecian perfectamente las dos fases constructivas, la primitiva de mampostería al oeste y la ampliación oriental que utilizó una fábrica de tapial de tierra.

La ermita tendría una techumbre de madera a dos aguas, en la actualidad derruida, que estaría soportada por tres arcos apuntados que arrancan desde el suelo y dividen la nave en cuatro tramos.

Todavía son visibles dos mesas de altar adosadas a los muros, una en el segundo tramo del Evangelio y la otra en la cabecera.