La iglesia es el edificio más antiguo de Bustarviejo. La nave central es un octoedro casi perfecto de dieciocho metros de longitud, seis de ancho y otros seis de alto. Está separada de las naves laterales por tres arcos de medio punto de piedra, soportados por pilares irregulares, a excepción de uno que es una sencilla columna cilíndrica. El techo, totalmente plano, proporciona una gran acústica. El suelo, de tarima, se puso en la década de 1940 y esconde el original formado por lápidas sepulcrales.
En las naves laterales, los arcos, también de medio punto, son perpendiculares a los arcos de la nave central y de ladrillo.
El ábside está también edificado en ladrillo y es cilíndrico. Fue construido para sustituir al primitivo ábside, del que quedan algunos restos entre las paredes exterior e interior del nuevo. En su lado sur se adosó, en una fecha indeterminada, una capilla de planta irregular.
La parte más antigua del edificio es la torre del campanario, edificada hacia el siglo XV. Está orientada astronómicamente con tal perfección, que ha permitido su uso como reloj solar desde su construcción hasta nuestros días. De las fachadas sur, oeste y norte sobresalen tres salientes semicilíndricos. De ellos, el de la fachada sur (conocido como "la nariz") es el que se puede utilizar como reloj de sol, ya que recibe los primeros rayos de luz a las doce horas solares. Actualmente, el reloj, situado encima de la nariz ha dejado en desuso este sistema.