Anläggningen Björlanda kyrka med murar och stigportar har en mycket ålderdomlig karaktär. Exteriören karaktäriseras främst av två perioder: medeltiden och 1700-talet. Medeltidskyrkan kan skönjas i de robusta murarna. Långhusets stomme av natursten har givit väggarna en lite ojämn och buktande yta och murarna är mer än en meter tjocka på mätbara ställen. 1700-talet har bidragit med det tresidiga koret, klockstapeln, stigportarna, de rundbågiga fönsteröppningarna och troligtvis även en takhöjning. 1900-talets tillskott i form av vapenhus och sakristia är väl anpassade till den äldre kyrkan. Det nya vapenhuset har givit kyrkan en mer långsträckt form som accentueras av placeringen högt på kullen och i åsens längdriktning.
Kyrkorummet är ljust och luftigt. De sju fönstren är relativt stora och sitter djupt inne i avfasade nischer, vilket understryker murarnas tjocklek. Kyrkans medeltida rötter belyses också av dopfunten från 1200-talet, väggmålningarna från samma tid samt de bevarade träskulpturerna.
Takmålningarna från 1954 är kyrkans mest särpräglade utsmyckning och de är mycket karaktärsskapande. Motivet är mycket tidstypiskt men målningarna har utförts i en färgskala som anpassats till kyrkorummet och kyrkans historiska färgsättning. Takmålningarna lyfter fram de äldre väggmålningarna och inventarierna snarare än konkurrerar med dem.
Kyrkan har under århundradenas lopp kontinuerligt tillförts inredning och föremål. De fasta och lösa inventarierna är en viktig del av kyrkans och socknens historia. Kyrkan har en harmonisk färgsättning som binder samman äldre och yngre byggnadsdetaljer. Moderna tillskott har givits en enkel utformning som anpassats till äldre inredning.