El primer esment que trobem d'aquest temple, que depenia de Sant Martí del Canigó, el trobem en en l'acta de consagració de la Seu d'Urgell, de finals del segle X. Inicialment Odelló era una possessió dels comtes de Cerdanya, fins que l'any 10353 Guifré II, poc abans de fer-se monjo de Sant Martí de Canigó, va donar tota la població al monestir. Des de finals del segle XII, el lloc era administrat per un batlle, en nom de l'abat del cenobi, fins a la supressió d'aquest poc abans de la Revolució Francesa.

El temple va ser edificat en el segle XII, tot i que ha patit nombroses modificacions. Té una nau rectangular, coberta amb una volta apuntada i  capçada a l'est per un absis semicircular. Aquest ha quedat pràcticament ocult per les construccions afegides al llarg dels segles i només resta visible des de l'exterior la part superior.

L'element més interessant del temple és la seva porta d'accés. Aquesta estava situada en el mur sud, però va ser traslladada a la façana de ponent, en un cos adossat.

La portalada té tres arcs de mig punt en gradació. El central té decoració estriada i la vora arrodonida. Es recolza en dues petites columnes amb els capitells molt erosionats. S'intueixen en la seva escultura uns caps humans i animals. En els batents encara es conserva gran part de la ferramenta romànica, amb un treball força acurat a base de tiges i volutes. Sobre la porta una inscripció ens indica el moment de la seva construcció, 1045, i el de la darrera restauració 1861. 

Al seu davant trobem una reixa de ferro col·locada sobre una fossa. S'utilitzava per evitar que les feres, especialment els llops, entressin dins el temple.

Adossada al mur nord trobem la torre campanar, de planta quadrada i grans finestres en el pis superior.  

En l'interior del temple es conserva una talla de la Mare de Déu, asseguda en un tron i amb en Nen a la seva falda. Està datada en el segle XII.