Santa María de Nogueira de Miño es una iglesia de base románica que data de la segunda mitad del siglo XII, pero con posibles orígenes anteriores por el empleo de una cabecera recta que podría vincularla a la una época más antigua.
El templo actual presenta una cabecera con una capilla mayor rectangular precedida del presbiterio. Tanto el arco triunfal de acceso a capilla, como el del presbiterio se apoyan sobre columnas con capiteles decorados con motivos decorativos fitomórficos, zoomórficos y antropomórficos, de los característicos de la segunda mitad del siglo XII. De la misma época datan los motivos de puntas de diamante y las rosetas que ornamentan la rosca del arco de acceso al presbiterio. La bóveda de cañón que cubre este espacio descansa sobre una cornisa decorada con motivos geométricos. El cuerpo de la iglesia es de una sola nave, de mayor altura que la cabecera y cubierta con techumbre de madera de par y nudillo.
En el muro meridional de la nave se conserva la portada lateral románica de acceso al templo con sus columnas con capiteles con decoración vegetal que soportan una triple arquivolta que se apea sobre una cornisa decorada con puntas de diamante y bollos. Las arquivoltas presentan una ornamentación de inspiración vegetal y albergan el lintel que descansa sobre unas mochetas en las que se representa las cabezas de dos animales (león y toro).
El tímpano esta decorado con una cruz griega enmarcada por una circunferencia y flanqueada por dos círculos en los que se inscriben dos hojas. El exterior a iglesia conserva de la fábrica románica un hueco enmarcado por dos columnas que soportan la arquivolta en la testera de la capilla mayor y los modillones de la cornisa del tejado tanto en el muro norte como sur, probablemente aprovechados en el siglo XVI cuando se amplió la nave. En estos modillones hay claras alusiones al cultivo del vino, como la representación de una cuba o de un bebedor, así como representaciones fluviales.
En la reconstrucción de la fachada se aprovecharon elementos arquitectónicos procedentes de la fachada románica, como el rosetón y de la fachada renacentista de finales del XVI como los nichos trilobulados que se disponen sobre la portada.
En Santa María de Nogueira tan importante como su arquitectura y el programa de pintura mural que decora todo el interior de la capilla y de la nave de la iglesia, una muestra única que ejemplifica la relevancia de la pintura mural tuvo en el siglo XVI como una de las armas de la Contrarreforma de la Iglesia católica. Las recientes labores de restauración promovidas por la DXPC permiten distinguir las diferentes manos que estuvieron trabajando desde 1560 a los que concluyen la decoración en 1571. Entre los temas más destacados está el Juicio Final, la Resurrección, a Anunciación, a Trinidad o el martirio de San Sebastián. Al mismo tiempo son de interés el conjunto de retablos barrocos y las líneas de montea que se conservan en el suelo.