Dyssen er knap 50 meter lang, 12 meter bred og omkranset af 47 store sten, hvoraf gavlstenene er flere meter høje. Da den blev opført, slog fjordens vand ind mod foden af den bakkeknold, den ligger på. Den er kendt som en af Danmarks smukkeste langdysser og blev fredet i 1809.
Ifølge overleveringen kaldes dyssen for Troldkirken, fordi en trold på den anden side af Limfjorden engang blev gal på Sønderholm. Trolden kunne ikke fordrage kirkens klokkeklang og kastede en kæmpestor sten over fjorden for at knuse tårnet.
Stenen nåede imidlertid ikke helt så langt og er i dag den imponerende dæksten over dyssekamret. Stenen menes at veje 6-8 tons. Ifølge lokale fortællinger sker der mystiske ting og sager ved Troldkirken i det nordjyske, hvilket forfatter Knud Erik Pedersen kan tale med om.
Troldkirken er en del af Nordjyske Museer.