La iglesia de Barrachina es un edificio de mampostería de tres naves, con cuatro tramos, más el crucero y cabecera recta. La nave central y los brazos del crucero se cubren con bóveda de medio cañón con lunetos. Las laterales lo hacen con bóvedas de arista. El crucero, con cúpula sobre pechinas, se manifiesta al exterior con un tambor octogonal. El coro, a los pies del templo, se apoya en cuatro columnas. Obra de finales del siglo XVII. Las naves presentan al exterior un enlucido poco frecuente. A partir de 1774 se reedificó en parte y aparece sin el enlucido exterior.

Conserva la entrada por el lado sur, debido a la situación de la torre a los pies del templo.

Torre de época medieval, a la que se le añadiría un campanario de estilo mudéjar con forma ochavada en el siglo XVIII. La base de la torre es de planta cuadrada, de unos 6 metros de lado por 12 de altura. En sus caras presenta estrechas ventanas que pudieron servir de saeteras y en uno de sus lados se conserva una puerta en altura junto a pequeño ventanal. La parte superior de la torre, en ladrillo, es ya de principios del XIX. En uno de los ochavos se ubica el reloj.

Elementos destacables:

De la decoración interior destacan los bajorrelieves de los Santos Padres que aparecen en las pechinas, así como las interesantes puertas de la sacristía

Retablo mayor dedicado a la Asunción de la Virgen, del siglo XVII.

Hay que añadir los retablos, procedentes mayoritariamente de los siglos XVII y XVIII. Entre ellos merecen especial mención una tabla de Santa Ana, datada en el XVI, la de San Bartolomé, del XVII, y las andas dieciochescas de Santa Ana.