Au fil du temps, des pans de l’église sont détruits puis reconstruits ou rénovés. A l’intérieur, on peut notamment y observer une rare statue en bois polychrome de la Vierge à l’Enfant dite la diège qui date du XIIe siècle et qui est particulièrement bien restaurée. Le mot diège est une contraction du latin Dei Genitrix signifiant mère de Dieu. Elle était honorée au Moyen Age dans la chapelle de Notre-Dame de Viltain et faisait l’objet d’un pèlerinage important. Cachée pendant la Révolution dans la ferme de Viltain et oubliée là pendant 50 ans, elle fut retrouvée en 1850.

Le clocher de l’église haut et pointu est flanqué de quatre pyramidions, forme insolite dans la région.

L’église renferme également un Saint-Sébastien en marbre attribué à Pierre Puget (XVIIe siècle) , un groupe de la charité de Saint-Martin en pierre (XVIe siècle) et un orge construit par le facteur Abbey vers 1890.