Une tour surmontée d'une flèche en pierre et flanquée de deux galeries à jour termine les longues façades de l'église, rythmée par de nombreuses ouvertures.
Dans la nef, on observe des fenêtres en plein cintre à ébrasement concave. Au sud, un porche abritant des bancs voisine la porte du transept, décorée d'une accolade à fleuron et de pilastres agrémentés de sculptures d'animaux et surmontée par un cadran solaire de 1636.
Les motifs de crochet se retrouvent sur les rampants des pignons du transept.
Les baies sont dissymétriques : au nord, les deux étroites baies jumelées voisinent une autre petite ouverture ; au sud, la fenêtre en arc brisé, entouré de colonnettes, contient un beau vitrail du XVIIème siècle restauré et classé.

L'intérieur de l'église se caractérise par une tribune occidentale, des fonds baptismaux situés dans une pièce en rotonde au nord, et surtout par le plafond, lambrissé dans sa totalité, qui raconte en vingt-quatre tableaux la vie de Saint Thuriau et le pouvoir de ses reliques.
Chaque tableau est entouré de motifs floraux et d'un cadre doré. Les peintures originales auraient été exécutées par un artiste italien en 1779, mais pendant la Révolution, un incendie volontaire les noircît.
Ils furent restaurés avec plus ou moins d'exactitude quelques années plus tard. Par ailleurs, les sablières ne manquent pas d'intérêt. En dehors des blochets du chœur, on reconnaît dans la nef, deux lions couchés tenant entre eux un blason uni et un personnage entre deux monstres qui s'avancent pour le dévorer.
Les retables du XVIIème siècle abritent dans un décor d'angelots les statues du Père Eternel, de saint Thuriau et de saint Corentin pour celui du chœur, la Vierge et Saint Julien dans le bras nord du transept et Saint Jean-Baptiste et saint Matthieu au sud.
Au-dessus de ces derniers on remarque un décor en trompe l'œil représentant Saint Isidore dans une niche entourée de dauphins sur fond d'un grand manteau royal retenu comme un rideau de théâtre à l'italienne. La chaire à prêcher date du XIXème siècle.