La iglesia se construyó en piedra sillar de proporciones regulares, presentando una planta típica del románico cincovillés: se desarrolla su espacio en una planta de una sola nave alargada, dividida en 7 tramos y cerrada en la cabecera por un ábside semicircular. La nave se cubre con la tradicional bóveda de cañón, que se presenta ligeramente apuntada, al igual que los arcos fajones que la refuerzan y sirven de separación a los tramos; estos fajones, que son dobles, apean en un ritmo de pilastras de sección cuadrangular que recorren los muros internos del templo, a las que se adosan semicolumnas elevadas sobre pedestales y rematadas por capiteles con decoración vegetal.

En los intercolumnios se abren arcosolios a modo de capillas, existiendo tres en el muro norte y dos en el sur.

El sexto tramo desde los pies, más estrecho, con función de presbiterio, antecede al espacio absidial semicircular, que queda oculto por el gran retablo renacentista que preside la iglesia, ocultando por tanto los dos ventanales aspillerados con derrame interno abiertos en el muro absidial y que, junto con el ventanal abierto en el muro de los pies, servían como única iluminación del templo, limitada hoy a este último ventanal. El ábside se cubre con bóveda de horno.

A los pies de la nave se eleva un coro sobre cielo raso jalonado por seis arcos de medio punto rebajados, cerrado por una balaustrada de madera decorada con motivos vegetales.

Durante el siglo XVI se adosó a la cabecera y muro sur una sacristía de planta rectangular, a la que se accede desde el muro sur del presbiterio, dividida en dos tramos, cubierto el primero con bóveda de crucería estrellada, mientras que el segundo lo hace con cielo raso.

Exteriormente los muros de la iglesia están recorridos por contrafuertes, quedando el edificio culminado por un alero de canes lisos que presentan numerosas marcas de cantero. Dos portadas bellamente esculpidas dan acceso al interior por el muro del hastial y el muro sur a la altura del tercer tramo, destacando esta última por la mayor riqueza decorativa.

La torre románica se levantó en el ángulo suroccidental de la iglesia, con planta cuadrada; el primitivo campanario románico fue sustituido durante el siglo XVI por dos cuerpos de esquinas achaflanadas, resultando una torre de cinco alturas, de las que las dos superiores, abiertas en arco de medio punto, corresponden con este añadido, realizado en ladrillo. Ambas partes quedan separadas por un módulo decorado con óculos. El capitel que remata la torre, realizado en hormigón y con forma apiramidada, fue colocado en el siglo XX.

Portada sur

La portada sur presenta una mayor riqueza decorativa en sus representaciones escultóricas; la portada se abre en el muro sur a la altura del tercer tramo desde los pies. De estructura similar a la portada occidental, se abre igualmente en arco de medio punto abocinado con cuatro arquivoltas, bajo un alero sustentado por canecillos donde figuran cabezas antropomorfas y zoomorfas. La decoración en esta portada se extiende a las arquivoltas, que presentan decoración de bandas en zigzag que recuerdan al arte románico normando, y a los fustes de las columnas, cuya decoración entorchada, de entrelazos vegetales, trazos geométricos o flores y estrellas recuerda la decoración de raíz islámica. Estos fustes sostienen unos capiteles, cuatro por lado, con las siguientes escenas: a la izquierda, dos águilas enfrentadas, una mujer entre dos águilas, dos aves picoteándose las patas, y dos mujeres bailando al son de un arpista, respectivamente; a la derecha, dos animales fantásticos alados, contorsionista al ritmo de un flautista, dos aves con cabeza femenina y dos hombres luchando sobre animales alados, respectivamente.

El tímpano apea sobre salmeres en voladizo que representan a un anciano mesándose las barba portando un bastón, y una mujer clavando una espada en la cabeza de una fiera que la está sujetando con la boca por una pierna, sustentados a su vez por columnas pareadas culminadas en capiteles adornados con tallas vegetales. El tímpano representa al Arcángel San Miguel, titular de la iglesia, pesando las almas; se trata de una escena de gran expresividad.

La decoración se extiende a las arquivoltas, que presentan decoración de bandas en zigzag que recuerdan al arte románico normando, y a los fustes de las columnas, cuya decoración entorchada, de entrelazos vegetales, trazos geométricos o flores y estrellas recuerda la decoración de raíz islámica.

Las continuas referencias en esta portada a escenas representadas en otras iglesias cincovillesas como Sos, Uncastillo o Ejea la ponen en relación directa con el Maestro de Agüero, grupo escultórico activo en la zona hacia el año 1200, fecha que en este caso puede convenir a la realización de la portada.

Portada occidental

La portada occidental está ubicada en el hastial, se trata de la portada principal de la iglesia, si bien presenta una menor riqueza decorativa que la meridional. El hastial queda dividido en tres calles por medio de dos contrafuertes en cuya imposta inferior aparecen dos esculturas de leones, abriéndose la portada en la calle central. Esta consta de dos cuerpos en altura, estando la portada propiamente dicha en el inferior.

Se trata de una portada ligeramente abocinada, en arco de medio punto con cuatro arquivoltas lisas que apean sobre columnas con capiteles figurados. Sobre ella, un alero sobre canecillos adornados con cabezas animales sirve de separación entre este cuerpo inferior y el superior, donde se abre un ventanal de medio punto, con arquivoltas que apean en columnas con capiteles igualmente figurados.

Los capiteles de las jambas presentan, los cuatro de la izquierda, a un cantero o bien un escultor tallando la piedra, dos águilas protegiendo a sus polluelos, dos leones y la Maiestas Domini entre un Tetramorfos respectivamente, mientras que a la derecha se representa a dos soldados a caballo, una lucha entre dos leones y dos águilas, un hombre disparando un arco contra un dragón y dos soldados combatiendo a pie.

El tímpano, que apea sobre dos salmeres en voladizo decorados con cabezas de animales monstruosos, representa la Adoración de los Magos en una escena que recuerda la portada de la iglesia de Santiago de Agüero, por lo que en un principio se relacionó al programa de esta portada con la de Agüero, si bien la cronología de ambas no coincide.