Omstreeks 1225 is men begonnen met de bouw van een bakstenen kerk in Noordwolde. Baksteen was toen nog een nieuwigheid: de kunst van het bakken van stenen uit klei was herontdekt. Klei werd in de omgeving opgegraven en in veldovens in de buurt van de bouwplaats tot bakstenen gebakken. De kerk was een eenvoudige zaalkerk in de zogenoemde romano-gotische stijl. De toren stond los van de kerk. De kerk had oorspronkelijk gemetselde zoldergewelven; bij de restauratie in de jaren 1980 zijn de aanzetten daarvan tevoorschijn gekomen en nu in het stucwerk aangegeven.
Ongeveer een eeuw na de bouw werd de kerk vergroot naar het oosten met een vierde travee: het koor. In de oostgevel treffen we nog steeds een piscina aan: een waterspuwer in Bremer zandsteen in de vorm van een platte dierenkop. Door de piscina liep het wijwater waarmee de priester zijn handen zuiverde naar buiten en ‘liep Gods water over Gods akker’. Vanaf de reformatie is de kerk vele malen ingrijpend veranderd: er kwamen grote spitsboogramen in ter wille van meer licht, de gewelven werden vervangen door een houten zoldering, de zuidelijke zijmuur werd gestut door een zware steunbeer. In verband met de plaatsing van een nieuw groot orgel werd een houten tongewelf aangebracht en werd ook het kerkdak verhoogd. De losstaande toren werd met een smalle travee met de kerk verbonden. Boven in de ontstane ruimte werd de windvoorzienig van het orgel geplaatst.
Het onderste gedeelte van de toren is in dezelfde tijd gebouwd als de kerk (XIII). In 1639 is de toren verhoogd (een brede witte lijst geeft de grens aan) en is het nieuwe bovendeel versierd met natuurstenen maaswerk in de bovenste galmgaten. Een in onze streken zeldzame ui-vormige bekroning bepaalt het torensilhouet al van verre. In die ui (‘siepel’ op zijn Gronings) is plaats voor vijftien personen (een garnizoen dat vanuit de vier venstertjes naar alle kanten kon uitkijken).
De grote klok in de toren stamt uit 1597 en de kleinere uit 1888. Ze werden in 1943 door de Duitse bezetter geroofd. De kleinere verdween in de Hamburgse smeltovens, maar de grote werd gered en maakte in 1945 licht beschadigd een triomfantelijke rentree in het dorp. De klok wordt nog steeds handmatig geluid. Een klimmende leeuw siert als windwijzer de spits.
De piscina in de oostmuur 
De ui bepaalt van verre het silhouet van het dorp 
Het interieur is zonder meer rijk en fraai te noemen en veel elementen stammen uit de 17e en 18e eeuw: een hooggeplaatste Herenbank, de grote avondsmaaltafel met bijbehorende banken, de eenvoudig versierde kerkenraadsbanken en de zeer fraaie preekstoel. Verder vallen op het in een barokke stijl uitgevoerde koorhek, de twee gebrandschilderde ramen met de 16 kwartieren van het echtpaar Feyo Sickinge en Thecla Elisabeth van Berum. Van deze laatste is ook de grafzerk in het koor. Aan de westmuur is het orgel opgesteld, met een fraai en rijk versierde orgelkas.
Zicht op het tongewelf vanaf het orgel 
Het houtsnijwerk en de gebrandschilderde ramen uit de 17e eeuw verwijzen naar het belang van Bernhard en Thecla van Berum-Ubbena, heer en vrouwe van Luinga en Thedema. Zij zullen ’s zondags vanuit de hoge herenbank hebben neergekeken op de preekstoel en de kerkbanken. Zij waren waarschijnlijk ook de stichters van het orgel dat in 1658 (met gebruikmaking van het pijpwerk van het oude orgel) gebouwd werd: ontzagwekkend en zo groot als je buiten de stad Groningen verder niet aantrof.