Oxholm Kirke hørte oprindeligt under nonneklosteret Ø Kloster, og udgjorde den nordre fløj. Den sengotiske kirkebygning består af et hovedskib og kor i samme bredde med tresidet østafslutning. I nord er et lavere sideskib og et smalt vesttårn. Kirkerummet er overhvælvet, og i vestenden findes spor efter et muret galleri, som i middelalderen var nonnernes del af kirken.
I 1600-tallet blev sideskibets østligste fag og kapellet lagt sammen til Levetzowernes gravkapel. Ved indgangen fra skibet til kapellet blev i 1726 opsat et epitafium, udført af Friedrich Ehbisch, for godsejer Hans Frederik v. Levetzow og hustru Lucie Emerentia Brockdorff. Bag epitafiet blev i 1958 fundet spor af et kalkmaleri fra tidlig renæssance. Kalkmaleriet, der viser en kvindefigur med en bog, er nu flyttet til skibets sydmur.
Kirken rummer en del inventar fra middelalderen, bl.a. et røgelseskar og Nordens største bevarede monstransskab fra omkring år 1500. Den sengotiske fløjaltertavle har Jomfru Maria i hovedfeltet og otte helgenfigurer i sidefløjene. Altertavlen fik i 1673 påmonteret barokramme. Prædikestolen, som Leventzow-ægteparret opsatte i forbindelse med deres fornyelse af altertavlen, integrerer elementer af renæssancens arkitektoniske formsprog. Endelig er smedejernsdøbefonten skænket af Karen Iversdatter Friis i 1668. Dåbsfadet er et renæssancearbejde, der stammer fra Sydtyskland.
Kirken, der skiftede navn til Oxholm Kirke omkring 1573, ejes i dag af Oxholm Gods og er en af de få danske sognekirker i privat eje.
