La Iglesia de Santa María fue reconstruida de nueva planta entre los siglos XVI Y XVII. Dedicada a Santa María, es un edificio de considerables dimensiones, levantado en piedra de sillería arenisca. Su planta, de cruz latina, se distribuye en una sola nave, con la sacristía después de la cabecera y dos capillas laterales que se encuentran junto al presbiterio, el conjunto de espacios están cubiertos con cubierta con bóvedas de crucería gótica estrellada. El edificio también posee una torre de tres cuerpos edificada en buena cantería.
Conserva del antiguo templo románico una monumental portada, abierta en el muro meridional, de cronología tardorrománica, posiblemente de bien entrado el siglo XIII y la pila bautismal del interior. La portada está compuesta por un arco apuntado al que rodean cinco arquivoltas y un guardapolvo. Los capiteles, en los que descansan las arquivoltas, presentan una decoración vegetal de influencia andresina.
Sobre la portada se dispone un segundo cuerpo renacentista que ostenta un monumental Crucificado de piedra, de cuerpo corpulento y algo achaparrado que aparece dentro de un espacio cubierto por un arco de medio punto con dos sencillas pilastras a izquierda derecha en la parte de la pared exterior.
Según informa Zalama, consta que el maestro cantero Juan de Sobremazas trabajó en la fábrica de la iglesia de Villarén a mediados del siglo XVI. Dos inscripciones situadas en sendas claves de las bóvedas de la cabecera y crucero proporcionan las fechas de la cubrición, respectivamente AÑO DE 1684 y AÑO DE 1686.