Esmentada des de mitjans del segle X, l'actual església és un edifici del segle XVII, modificat al XVIII. Està situada al costat del cementiri municipal, envoltada parcialment per un mur modern de color blanc. L'accés es fa a través d'una porta orientada al Nord, aprofitant l'antic mur de tancament del cementiri. L'església és de planta basilical, amb tres naus i absis semicircular. La façana principal presenta una porta d'arc de mig punt coronada per un frontó neoclàssic. El campanar octogonal, de 16 metres d'alçada, es troba a la cantonada N-O. Interiorment, l'església té una coberta restaurada a doble vessant, amb arcades de mig punt que separen les capelles. Les naus laterals compten amb un segon pis, mentre que el paviment és de rajola cuita. La decoració interna inclou elements de guix i motius florals. L'absis es cobreix amb volta radial, i la divisió de les naus es fa amb arcs de mig punt. El conjunt compta amb capelles laterals, algunes amb cúpules decorades. A l'entrada, hi ha un cor elevat sobre un arc rebaixat. Adossada a l’església, hi havia una casa rectorial, ara enderrocada.
Per a més informació podeu consultar el Mapa de Patrimoni Cultural de Vilobí del Penedès de la Diputació de Barcelona.