Une des plus remarquables et des plus caractéristiques églises rurales du Haut-Jura.

L'église comprend une nef romane et un chœur gothique. L'originalité de l'église tient à la flèche polygonale élancée couronnée de quatre clochetons mais aussi à ses sculptures en bois polychrome dont certaines, classés au titre monuments historiques, datent du 16ème siècle. statues classées du XVIème et mobilier du XIXème.

Datant probablement du 16ème siècle (la date de 1591 est porté à la clef de voûte de la croisée d'ogives du chœur), l'église de Longchaumois, de style de Longchaumois, de style gothique, fut achevée ou agrandie au 17ème siècle comme en témoigne la date gravée (1631) sur la clef de voûte du portail d'entrée. 

Elle subit d'autres modifications importantes, sous la conduite de l'architecte Auguste Comoy à la fin du 19ème siècle, notamment le rehaussement des façades et l'ouverture de baies.