Kirken er en hvidkalket kirke med romansk kerne bestående af et skib og kor bygget af en blanding af kampesten, munkesten iblandet flintesten. Kirken har tre sengotiske tilbygninger: tårn, sakristi og et våbenhus, der er udstyret med en kamin fra renæssancetiden. Man mener at kirken er bygget på et kultsted ved Odins Bæk, deraf navnet Vonsbæk.
På grund af den udsatte placering nær skråningen ned til bækken, har det gennem hele kirkens historie været nødvendigt, at gennemføre omfattende vedligeholdelses- og ombygningsarbejder.
Altertavlens kærne er en renæssancealtertavle fra ca. 1600, men med nyere vinger og topstykke. Hovedfeltet er et maleri af Jesus på korset uden for Jerusalem, hvor himlen formørkes med uvejrsskyer og lyn. Døbefonten er en usædvanlig, romansk granitfont med arkader og fremspringende figurer på kummen og hjørnehoveder på foden.
Kirken er åben, når der er ansatte til stede på kirkegården, normalt tirsdag-fredag fra 8-15. Ellers kan besøg arrangeres ved at ringe til Graver, Nanna Dittfeld på tlf. +45 21 46 77 71.
