És un edifici d’una gran austeritat i senzillesa de formes tant a l’exterior com a l’interior on “tot està al seu lloc”.

Està coberta amb volta de canó apuntada que descansa sobre les parets sense motllura d’imposta. Els dos altars laterals estan inclosos als murs de la nau, com la fornícula per encabir la pica baptismal. Conserva les obertures romàniques, la porta a migdia d’arc de mig punt i les finestres de doble esqueixada de l’absis, la façana meridional i de ponent.  A l’exterior, entre l’absis i la nau, s’aixeca un imponent frontó. La façana de ponent acaba en una gran espadanya de dos ulls; en un dels carreus de l’arc de l’ull meridional hi ha gravada la data 1710.

Els grans carreus, que es poden veure a la part inferior d’algun tram del parament, podrien confirmar la presència d’un edifici anterior.  El topònim sembla derivar-se de “mausoleum” i podria fer referència a una estructura d’època baix imperial propera. El 1975  es van localitzar tot un seguit de “sitges” intercomunicades entre elles d’època antiga al subsòl de l’església. Així mateix, a l’edifici de la rectoria (contigu a l’església i del segle XVII) existeix una estructura excavada al subsòl coneguda com la Tuta de Mosoll, que presenta planta de creu llatina amb 7 fornícules i que podria tractar-se d’una estructura funerària d’època antiga i tractar-se de  les “columbas” destruïdes que apareixen en documents del segle XII.

Al Museu Nacional d’Art de Catalunya es conserven les pintures murals de l’absis de l’església de Mosoll, molt malmeses per un incendi l’any 1936. El tema que es pot apreciar és el de fulles encadenades o entrellaçades. També un frontal d’altar de la segona meitat del segle XIII estructurat en dos registres horitzontals en els quals es representen dotze escenes desordenades de la vida de Maria.