L'église a conservé certaines parties romanes : l'abside, le choeur et la dernière travée de la nef ; à voir : le portail avec ses pilastres cannelés et ses chapiteaux ; les fresques gothiques de l'abside.
A proximité du village de Brancion, dans un pré en bordure de la route (D14) du hameau de Pierre levée se dresse une curieuse pierre druidique surnommée le menhir de la Pierre Levée, datant de plus de 4 000 ans, pesant environ cinq tonnes et haut de 3,8 mètres. Il fut christianisé, comme bon nombre de symboles païens, une croix en pierre fut posée à son sommet. Il aurait la vertu de protéger les bêtes des maladies.
L'église, placée sous le vocable de Saint Denis a connu trois étapes de construction :
- le clocher, l'abside et la travée sous clocher de style roman constituent les parties les plus anciennes, du début du XIe au début du XIIIe.
- la nef, avec sa voûte en berceau brisé, est d’époque gothique.
- au XIXe siècle, on décide la construction de la sacristie (1821) et l'adjonction de bas-côtés (1845-1846).