A construción desta igrexa tivo lugar a primeiros do século XII ou finais do mesmo coa tradicional orientación de cabeceira cara o leste e fachada cara o oeste. A igrexa foi reconstruída posteriormente, pero daquel templo primitivo aínda se conserva o lintel dunha das portas, cunha cruz inscrita nun círculo e unha data referida á era MC (ano 1162).
O templo conserva case enteiramente a súa traza románica, modificada lixeiramente nos séculos XVI e XVIII. No interior, ademais da traza románica observable na propia estreiteza da nave, pódense contemplar claramente as características arquitectónicas deste estilo nas fiadas de cantería das paredes e na bóveda de canón, así coma no arco triunfal de medio punto.
Santa María de Serantes sufriu os ataques piratas de tódalas épocas. Isto motivou que no primeiro tercio do século XIX (1828) se cegara a porta travesa do muro norte e se abrira a do muro sur máis a vista dos veciños.
A fachada foi realizada a finais do século XV ou a principios do século XVI, aínda que foi modificada posteriormente, e presenta o clásico esquema pentagonal. A porta, pola súa banda, conserva a súa traza do gótico final, en arco apuntado de grandes doelas. A espadaña, construída en 1812, remata nun corpo superior con tres pináculos, dos que o central se culmina cunha cruz de ferro e un viraventos.
Como curiosidade arquitectónica podemos observar nun dos contrafortes románicos unha ara romana dedicada o deus celta “Cosus”.