Byrum Kirke blev opført i første halvdel af 1200-tallet og Vesterø Kirke fra midten af 1200- tallet. Vesterø Kirke har et omtrent kvadratisk kor, hvortil er knyttet et bredere rektangulært skib mod vest. Byrum Kirke er sandsynligvis opført efter samme traditionelle romanske plan, men en korudvidelse fra sengotikken (ca. 1400-1550) samt senere restaureringer har dog sløret de bygningsarkæologiske spor heraf. Begge bygninger er desuden opført helt eller delvis ved brug af gule munkesten.
I senmiddelalderen (ca. 1400-1536) fik kirkerne flere tilbygninger, og kirkerummene blev helt eller delvis overhvælvede. Byrum fik sin korudvidelse, der dels omdannede bygningen til et langhus, dels forsynede den med en tresidet østafslutning. Herudover blev hele langhuset overhvælvet og dekoreret med nu overkalkede malerier, hvoraf flere blev registreret ved en restaurering i 2009. Opførelsen af vesttårn, sakristi og våbenhus fandt ligeledes sted i senmiddelalderen. Gotiseringen af Vesterø Kirke var ikke lige så omfattende, idet den alene blev forsynet med vesttårn og hvælv i korrummet. Dens indre fremstår derfor i dag med bjælkeloft over skibet. Korhvælvet er forsynet med rige kalkmalerier, dateret til ca. 1510-25 og tilskrevet det såkaldte Sæbyværksted, med de hellige tre kongers tilbedelse som hovedmotiv. Vesterø Kirkes våbenhus blev bygget i 1885 som afløser for et ældre i bindingsværk, hvis alder ikke lader sig fastslå. Både Byrum og Vesterø Kirker, hvis nuværende udseende i høj grad afspejler disse senmiddelalderlige ombygninger, står i dag rødkalkede med vinduer, blændinger, støttepiller og gesimser i hvidt.
Både Vesterø og Byrum Kirker rummer talrige gravsteder, gravminder og sengotisk inventar. Blandt de middelalderlige inventarstykker er Vesterø Kirkes altertavle og krucifiks fra ca. 1475 samt Byrums altertavle fra ca. 1450 og krucifiks fra ca. 1525. Vesterø Kirke rummer desuden seks kirkeskibe fra 1700-, 1800- og 1900-tallet, heriblandt skibene fra den nu nedlagte Vesterø Havnekirke.
