Les primeres notícies que ens han arribat d'aquest indret són de l'any 983, si bé l'església no apareix en cap document fins l'any 1248. A partir del segle XVIII el temple comença a deteriorar-se a causa de l'abandó a que va estar sotmès, fins que en 1964 s'inicien unes obres de restauració que van permetre restablir-hi el culte.   

El temple es caracteritza per la barreja d'elements pre-romànics i romànics. Es va iniciar la seva construcció en el segle IX amb una església formada per una sola nau acabada en un absis trapezoïdal cobert amb volta de pedra ultrapassada. En el segle X s'amplia el temple amb la construcció de dues naus laterals acabades en uns absis de planta de ferradura. A finals del segle X o principis del XI es va afegir un cos als peus de la nau central, que posteriorment es va reconvertir en porxo.

La nau sud es va enfonsar parcialment en el segle XIII. Fruit d'aquest incident es va reforçar els arcs i les cobertes, per evitar que es tornés a repetir.

Les cobertes de les naus són de fusta. La de la nau central és de dos aigües, mentre que les laterals només tenen una. Durant la darrera restauració es van substituir per les actuals.  Les naus es separen entre si mitjançant arcs de ferradura adovellats, que descansen directament en els pilars rectangulars. El desnivell del terreny fa que el terra de la nau nord estigui més elevat que el de les altres dues.

Els absis es comuniquen amb les naus a través d'arcs de ferradura adovellats, que es recolzen en columnes amb el capitell esculpit amb motius geomètrics senzills. Tant el de la nau central com el de la nau sud es van reconstruir durant les obres de restauració.

La porta d'accés es troba en el mur sud. Es va construir en època romànica i està formada per dos arcs de mig punt adovellats en gradació, protegits per un guardapols. El més exterior es recolza en dues columnes, molt erosionades, amb els capitells esculpits amb diferents bèsties.

Sant Quirze de Pedret no només destaca per la seva arquitectura. També són molt importants les pintures murals que decoraven els seus murs. Estan datades en el segle XI i van ser fetes per l'anomenat Mestre de Pedret. Malauradament es van perdre la majoria i bona part del que ha arribat fins als nostres dies es conserven en diferents museus. En el temple es poden veure reproduccions d'aquests fragments. 

En l'absis central podem  veure la reproducció de dues imatges pre-romàniques, datades al segle X, que es van descobrir sota les pintures romàniques. Estan situades a banda i banda de la finestra que hi ha al centre de l'absis. Són les imatges més conegudes de Sant Quirze de Pedret. En el costat dret trobem la figura d'un personatge vestit amb túnica i amb els braços oberts, dins d'un cercle coronat per un ocell. A la banda esquerra trobem una creu grega en el centre de la qual hi ha representat un genet armat, acompanyat d'un home, un gos i un ocell. Flanquegen la creu dos figures humanes: una amb una gran vestimenta i l'altra nua i que porta un bastó. Les pintures originals es conserven en el Museu Diocesà i Comarcal de Solsona.

També es conserven en aquest museu alguns fragments de les pintures romàniques que decoraven l'absis principal i part de la nau central. En ells es pot veure representat el martiri de Sant Quirze i Santa Julita, així com els Ancians i els Genets de l'Apocalipsi, el sacrifici d'Isaac i a Caim i Abel presentant ofrenes a Déu.

Des de l'any 1922 es conserven en el Museu Nacional d'Art de Catalunya les pintures murals que decoraven les absidioles laterals.

En la del costat sud podem veure, tot i que en un estat de conservació molt deficient, a la Mare de Déu presidint la volta. Per sota seu trobem la paràbola de les verges prudents i les de poc seny. En el nivell inferior s'hi van representar cortinatges.

En el temple s'han reproduït aquestes pintures, tot i que aquesta reproducció no s'ha limitat als fragments conservats, si no que s'ha pintat l'absis en la seva totalitat.

En l'absidiola nord, pitjor conservada a causa de la humitat, estaven representats els dotze apòstols, amb Sant Pere entronitzat en la part central. En la volta es creu que es va representar la imatge de Déu. El nivell inferior, com en l'absis sud, estava decorat amb cortinatges.

Per arribar al temple cal creuar un pont gòtic, de tres arcs apunta, que es recolzen directament en la roca. El central és molt més gran que els altres dos.