L'église de Chamilly est placée sous le vocable de saint Pierre et saint Paul. Elle est inscrite en totalité à l'Inventaire Supplémentaire des Monuments Historiques depuis le 16 mai 1972. Construite au XIIe siècle, elle est orientée ouest-est. A l'origine la nef ne comportait pas de voûte, les arcs furent construits en plâtre au XVIIe ou XVIIIe siècle après surélévation des murs. La nef est séparée de l'abside en cul-de-four caractéristique du style roman, par le rétrécissement dû à l'épaisseur des piliers soutenant le clocher. Des passages entre ces piliers donnent l’accès, au nord à la chapelle seigneuriale, au sud aux fonts baptismaux.