Edificio de planta rectangular, realizado en sillares de piedra bien trabajados, sin pulir y dispuestos de forma regular y uniforme.

El templo tiene una única nave, con la cabecera orientada hacia el este y acabada en un ábside semicircular, y los pies hacia el oeste donde se abre la portada. El tejado a dos aguas se cubre con teja árabe.

Los muros son lisos y carecen de ornamentación. En el ábside hay un alero, muy desgastado, sostenido por canecillos de perfil de nacela. Además, se abre una ventana en aspillera con doble derrame, pareja a la que hay sobre la portada.

La portada está formada por un arco de medio punto con gruesas dovelas y sin decoración, parecida a la de la iglesia de San Miguel de Císcar.

El interior se sitúa varios niveles por debajo de la entrada. La nave está cubierta con bóveda de cañón de perfil semicircular ligeramente apuntado. El ábside semicircular está precedido de arco presbiterial y se cubre con bóveda de cuarto de esfera.

Destaca la decoración de bolas de la imposta en el tramo que arranca desde los pies hasta la mitad de la nave.

La pintura que decora el ábside es de época barroca y se relaciona con el momento de construcción del tabique que cerraba el ábside. A este tabique se adosa el soporte del altar, en el que es visible otro soporte de un altar más antiguo de sillares de piedra calcárea, posiblemente el original.

La presencia en La Ribagorza de las órdenes de los Hospitalarios y los Templarios justificaría la inusual advocación en honor a Santa Sofía, que tendría claras reminiscencias de las Cruzadas a Tierra Santa.

Presenta similitudes formales y técnicas con la cercana iglesia de San Miguel de Císcar.