L’église du Villars est composée d’un porche roman, suivi de deux nefs côte-à-côte sous un même toit, et d’un chevet avec transept, absides et absidioles à l’est de la première nef. Le chœur est correctement orienté vers l’est. Le soubassement du clocher et l’absidiole sud pourraient dater du Xe siècle, tandis que le reste du chevet et les quatre premières travées de la nef nord sont du début du XIe siècle. Ses deux autres travées, le porche à l’ouest et la nef sud sont du XIIe siècle.

On accède à l’édifice par un porche fermé sous une toiture à deux pans. Il comporte deux ouvertures. La principale, à l’ouest, est faite d’un arc en plein cintre décoré de crans et retombant sur des impostes. La seconde, vers la nef sud, est une simple petite porte en plein cintre au tympan de pierre nu. La façade ouest de l’édifice a donc la particularité d’être divisée en deux parties, correspondant aux deux nefs. Au nord, la façade est ouverte d’un portail roman élégamment décoré, sous le porche. Il se compose d’un double arc en plein cintre avec retombées latérales sur des couples colonnes à motifs-pilastres cannelés, dont les chapiteaux sont sculptés. Le portail possède un tympan de pierre orné de lobes. Un fronton triangulaire en pierres bicolores<ref>Pierres roses de Préty et pierres calcaires blanches des carrières de Lacrost – Christian Sapin </ref> surmonte le tout. De chaque côté du portail, une bande lombarde avec deux grosses arcatures en plein cintre retombant sur un modillon nu décore le mur de façade. Un oculus moderne est ouvert en haut du pignon. Cette partie de la façade correspond à la nef nord. Celle-ci est accolée au nord à l’ancienne maison du prieur avec laquelle elle communiquait via une haute ouverture. Au sud, elle est indissociable de la nef sud. Cette dernière s’ouvre par un portail tout aussi élégamment décoré que le premier, inscrit dans un avant-corps rectangulaire au fronton épais. Le portail est muni d’un double arc en plein cintre. Le plus grand, vers l’extérieur, repose sur deux grosses colonnes cylindriques avec chapiteaux sculptés de motifs végétaux et de lions. Le petit arc repose sur de fines colonnes aux chapiteaux également sculptés. Le tympan du portail reprend le même décor que celui au nord. Les piédroits intérieurs du portail sont cannelés. Une très large baie en plein cintre surmonte ce portail sud. La nef conventuelle est englobée entre la nef paroissiale au nord, et les vestiges du cloître au sud<ref> Voir la reconstitution affichée dans l’église </ref> (aile nord du cloître conservée dans la cour, avec piliers, arcades en plein cintre, colonnes engagées avec chapiteaux sculptés).