Rundkirkerne, der alle er opført i forsvarsmæssigt øjemed, fordeler sig nogenlunde jævnt på øen med undtagelse af det søndre herred. De oprindelige grundplaner består af halvrund apsis, rektangulært eller rundt kor og rundskib. Materialet er hovedsagelig rå kamp, men med detaljer af silurkalk. Ydermurenes kraftige og iøjnefaldende støttepiller er tilføjelser fra langt senere tider, ligesom også de karakteristiske kegleformede tagkonstruktioner. Disse var fra begyndelsen mindre dimensioneret, således at der øverst var etableret en skyttegang og et brystværn, der ses velbevaret i fx Nylars Kirke. I Sankt Ols Kirke er det påvist, at kirken oprindelig var dækket af fladt tag, og en række huller i murværket røber, at her kunne i trængte tider endvidere udbygges med et tømret hængegalleri hvilende på udliggerbjælker. Rundskibenes indre er dækket af ringformede tøndehvælv, der bæres af en rundpille i rotundens midte. I Østerlars Kirke, den største af rundkirkerne, er dog valgt en anden løsning, idet midterpillen er udformet som en hul cylinder, til hvis indre, i folkemunde kaldet »ovnen«, er adgang gennem en rundbuet arkade.
Noget tyder på, at ikke kun rundkirkerne har fungeret som støttepunkter i urolige tider. Undersøgelser har vist, at kirkegården omkring Ruts Kirke engang var befæstet af en kraftig vold, der muligvis har haft forsvarsmæssige formål, men som nu er afløst af et kampestensdige. Kirken ligger tilmed på øens tredjehøjeste punkt, hvorfra Skånes kyst er synlig mod nordvest, og stedet har altid været et markant pejlemærke for skibsfarten. Vestligt på kirkegården er bevaret et af øens karakteristiske middelalderlige klokketårne. Kirken, hvoraf apsis, kor og dele af skibet er bevaret, blev kraftigt ombygget i 1886, hvor et sekundært romansk tårn blev nedrevet og et nyt opført 3 m længere mod vest. I samme omgang blev et ligeledes senere tilføjet romansk våbenhus på skibets sydside sløjfet, mens korsarmen på nordsiden er fra 1877. Byggematerialet i de ældste dele er altovervejende rå og let forarbejdet kamp, der er suppleret af silurkalk samt, helt enestående for de bornholmske kirker, af betydelige mængder frådsten. Sidstnævnte materiale synes anvendt særligt i apsis. Her er den rigt udsmykkede facade prydet af en dobbelt skråkantsokkel, en søjledelt prydniche under et cirkulært vindue samt syv fag lisener, der inddeler facaden i blændingsfelter med tvillingerundbuer.
Særlig interesse blandt de ældste kirker påkalder sig også den store Aa Kirke, der var øens kirkelige centrum i middelalderen. Bygningen blev hårdt restaureret i 1874, men står dog i al væsentlighed ret velbevaret som et etapevis opført romansk anlæg bestående af apsis, kor, skib, tårn og våbenhus. Materialet er sandsten, silurkalk og rå kamp, og især det mægtige tårn, opført i to etaper og øens største, er iøjnefaldende. I skibets indre blev i 1874 nedrevet to romanske arkademure, en langsgående i midteraksen samt en tværmur i den vestlige del, der opdelte rummet i mindre dele. Formålet med arkademurene er ikke helt klarlagt, men rimeligvis blev de opført som understøttelse for to aldrig opførte parallelle tøndehvælv.
Der er ikke meget inventar fra den tidlige middelalder bevaret, men i Aa Kirke findes et pragteksemplar i form af en importeret døbefont fra Gotland. Kummen på den rigt udsmykkede font prydes af 11 reliefhuggede arkader med trekløverformede bueslag. I arkadefelterne er fremstillinger af Jesu liv, og på bueslagene følger en beskrivende runeindskrift. Tilmed har stenhuggeren, mester Sigraf, signeret fonten, der er hans hovedværk. Øens ældste endnu bevarede kalkmalerier findes i Nylars Kirke på rundskibets midterpille. De er fra senromansk tid og viser farverige fremstillinger af skabelsen og syndefaldet.
