La iglesia parroquial de Gredilla de Sedano mantiene en general su estructura románica inicial salvo algunos añadidos. Es una iglesia de una sola nave, con los muros de sillería apeados en el podium que la recorre. Está formada por cuatro tramos separados por arcos fajones y está cubierta por una bóveda de cañón algo apuntada; en el muro occidental una espadaña barroca. El elemento más característico es la fachada meridional, donde se encuentran las ventanas y una portada, todas ornamentadas.

En el interior el arco triunfal es de medio punto, doblado; la capilla del ábside se cubre con bóveda de horno y el presbiterio con bóveda de cañón; la nave tiene bóveda de cañón apuntado reforzado por cinco arcos fajones, de los cuales el cuarto es doble. Existen añadidos posteriores no románicos, como dos capillas a los lados del presbiterior, el saliente del baptisterio en el muro septentrional y un troje adosado al meridional.
Tiene una única nave sobre la que se asienta una bóveda de medio cañón apoyada en arcos perpiaños. Además conserva la espadaña-campanario y el tambor del ábside. Sin embargo el elemento más relevante de la construcción es la portada, en la que casi todas sus arquivoltas están apuntadas, menos la mayor que está compuesta de arquillos polilobulados que hacen de enmarque al tímpano central en el que destaca una Anunciación de la Virgen junto a la que están las imágenes de San José con un bastón y un arcángel.

Algo más lejos están las esculturas correspondientes a San Pablo y a San Pedro.