El núcleo de Villanova se organizó en dos barrios, en cada uno de los cuales encontramos un templo románico: uno dedicado a San Pedro y éste a Santa María. La iglesia fue edificada a finales del siglo XI o principios del XII, aunque siguiendo los cánones lombardos. Está formada por una sola nave, rematada a levante por un ábside semicircular.

La cabecera es de grandes proporciones para salvar el desnivel del terreno, hecha con sillares bien tallados.

Está decorado con arcos ciegos, agrupados de cinco en cinco y cuatro lesenas. Estas dividen el tambor absidal en tres espacios, en cada uno de los cuales se abre una ventana de medio punto y doble derrame.

Bajo la ventana central encontramos una pequeña abertura en forma de aspillera. Teniendo en cuenta la gran altura del ábside, parece muy probable que esta ilumine una cripta. En caso de ser así, actualmente está enterrada, pues no hay constancia de su existencia. Sería necesaria una excavación o un estudio arqueológico para resolver esta duda.

En el siglo XVI el templo no se escapó de la fiebre reformista de la época y se le adosó una capilla lateral en el lado sur y se reformó la puerta de acceso, situada en el muro sur y protegida por un pórtico desde ese momento.

También se reformó la torre campanario, añadiendo los dos pisos superiores al primer cuerpo románico.