Ylöjärven kirkko valmistui vuonna 1850intendentinkonttorin laatimien piirustusten pohjalta vanhan 1842 palaneen puukirkon tilalle. Nykyinen empiretyylinen kirkko on muodoltaan länsitornillinen tasavartinen ristikirkko, jonka sisäkulmat on viistetty. Tornia vastapäätä itäisessä eli alttaripäädyssä on muuta runkohuonetta matalampi sakaristo. Kirkkoa on korjattu tai uudistettu vuosina 1904, 1907, 1927, 1928 ja 1966. Kellotornissa on kaksi kelloa, joiden valuvuodet ovat 1843 sekä 1860.
Kirkon alkuperäiset 10-äänikertaiset urut oli rakentanut B. A. Thule vuonna 1886, ja Kangasalan Urkutehdas uudisti ne perusteellisesti vuoden 1927 korjaustöiden yhteydessä. Myös nykyiset 14-äänikertaiset urut ovat Kangasalan Urkutehtaan käsialaa, ja ne rakennettiin vuonna 1957.