La pieve di Palazzo Pignano, come la vediamo oggi, è la ricostruzione romanica avvenuta sopra una pieve precedente.

Presenta una facciata a capanna (ossia con un tetto spiovente doppio) con tre pinnacoli circolari e un semplice rosone privo della ruota di marmo; è rivolta a occidente e ha la particolarità di essere costruita in cotto posato a spina di pesce, una disposizione di mattoni tipica degli edifici protoromanici. Sia all'interno che all'esterno sono presenti elementi recuperati dalle costruzioni precedenti.

La struttura interna è a tre navate con sette pilastri ancora visibili e un ottavo murato nella parete. Il pavimento della pieve è in leggera salita. I capitelli, risalenti alla pieve più antica, recano scolpiti i simboli cari al cristianesimo delle origini: la vite e il grappolo d'uva, la palma e l'ulivo, l'agnello, la colomba e i leoni. Il soffitto è a capriate in legno a vista.

All'interno della pieve, a sinistra del portale d'ingresso, è sempre in esposizione un pregevole compianto rinascimentale attribuito, oggi con certezza, ad Agostino de Fondulis, scultore ed architetto cremasco, al quale fu commissionato per una chiesa di Crema, nel 1510. Si tratta di un complesso di otto statue in terracotta, un tempo policrome, a grandezza naturale, dagli atteggiamenti e volti estremamente espressivi.