L'interno a navata unica presenta l'abside semicircolare abbassata in epoca successiva. La chiesa conserva affreschi d'epoca tardogotica e barocca. La pala d'altare raffigura la Madonna tra i santi Martino e Caterina.
Le indagini archeologiche condotte in occasione dei restauri (1986) hanno confermato le antiche origini della chiesa: a una struttura in legno del VII secolo è seguito un edificio in muratura e successivamente la chiesa romanica. Durante i lavori sono stati scoperti una fibula (circa 700 d. C.) e un altare (VII secolo) composto da una colonna e da una stele funeraria, il più antico altare della regione ticinese.