En forme de grand rectangle allongé[3] de direction est-ouest, l'édifice présente de hauts murs aveugles surmontés de créneaux[2]. Au centre de l'église, le clocher carré massif domine l'ensemble, et à l'ouest, une salle de garde et un chemin de ronde surplombent le portail[2].
Au nord, un portail gothique remarquable montre, parmi de nombreux autres reliefs, cinq sculptures polychromes classées au titre des monuments historiques en 1908[4].
Au niveau mobilier figurent également le tabernacle en bois du maître-autel, daté du XVIIe siècle, classé en 1972[5], et un tableau-reliquaire classé en 1908[6].
Félix de Verneilh, « Verteillac et Brassac-le-Grand », dans L'architecture byzantine en France, Librairie archéologique de Victor Didron, Paris, 1851 p. 221-223(lire en ligne)
Jean Secret, Périgord roman, éditions Zodiaque (collection la nuit des temps no 27), La Pierre-qui-Vire, 1979, p. 22
Christian Corvisier, « Grand-Brassac : église Saint-Paul-Saint-Pierre », dans Congrès archéologique de France 156e session. Monuments en Périgord. 1998, p. 361-364, Société française d'archéologie, Paris, 1999, (lire en ligne)