De l’edifici original, datat del s. XI però molt transformat posteriorment, es conserva la façana oest i part de la nord. La seva estructura consisteix en una nau coberta amb volta de canó i capçada, a l’est, per un absis semicircular, precedit d’un curt tram presbiteral. La porta, coronada per un arc de mig punt amb àmplies dovelles, s’obre a la façana oest, on encara es conserven les traces de lesenes i plafons que devien correspondre a una decoració de tipus llombard. En aquesta façana, al s. XII avançat, es va afegir un atri o porxo d’entrada cobert amb volta de canó i amb dues obertures al mur sud i una al mur nord, acabades en arc de mig punt. L’aparell de l’atri, de carreus ben tallats i arrenglerats, contrasta amb l’aparell de l’església, fet amb petits carreus, també ben disposats.
Al Museu Lapidari de Vilafranca del Penedès es guarden dos capitells de marbre esculpits que provenen d’un dels sepulcres que es conservaven a l’església, datats de ben entrat el s. XIII. Tots dos tenen, a la part inferior, un astràgal de mitja canya, el tambor és ocupat per la decoració i a la part superior hi ha un àbac decorat amb tres daus a cada una de les cares del capitell. Un dels capitells s’ha decorat amb la figura d’una àguila dreta i amb les ales desplegades; l’altre presenta motius vegetals (fulles llises, fruits no identificats i llengüetes treballades amb trepant), lligats als models clàssics provençals de la darreria del s. XII.
Al costat hi ha les restes del castell de Castellet. Dins el terme del castell, l’església apareix per primera vegada en un document dubtós de l’any 1106. Les primeres notícies del tot certes es troben en una butlla del papa Eugeni III, del 1151, on menciona Sant Pere com a església subjecta a Solsona.