Kirken er en landsbykirke, bygget i slutningen af 1100-tallet med romansk skib og kor. Omkring 1500 opførtes det nuværende gotiske tårn samt våbenhuset. Samtidig blev koret udbygget med et muret krydshvælv, dekoreret med kalkmalede ornamenter.
At kirken har haft velhavende ejere, bevidner kirkens rige udstyr. I perioden 1573-1912 hørte den under Gunderupgård, og en meget stor del af indretningen er gaver fra Niels Poulsen og hustru Gertrud Hofmann, hvis navne og våbenskjold ses overalt. Altertavlen og prædikestolen er fra første halvdel af 1660-tallet, de er gennem tiden begge blevet udsmykket med flere og nye billeder. Ved siden af prædikestolen, en gave fra Axel Juul, til Bjørnsholm og Gunderupgård, ses den portalprydede opgang. Et særligt klenodie er fontehimlen fra 1724. Den har været gemt væk på loftet, men blev i forbindelse med en gennemgribende restaurering af kirken 1978-1980 igen hængt op.
Af nyere dato er de to kirkeskibe, hvoraf det ene i 1951 er skænket kirken af Kong Frederik IX.
Kongefamilien har gennem årene jævnligt deltaget i gudstjenesten i Strandby kirke.