La primera mención que encontramos de este templo, que dependía de Santo Martí del Canigó, lo encontramos en en el acta de consagración de la Seu d'Urgell, de finales del siglo X. Inicialmente Odelló era una posesión de los condes de Cerdaña hasta que el año 10353 Guifré II, poco antes de hacerse monje de Santo Martí de Canigó, donó toda la población al monasterio. Desde finales del siglo XII, el lugar era administrado por un batlle, en nombre del abad del cenobio, hasta la supresión de éste poco antes de la Revolución Francesa.

El templo fue edificado en el siglo XII, si bien ha sufrido numerosas modificaciones. Tiene una nave rectangular, cubierta con una bóveda apuntada y terminada en el este por un ábside semicircular. Este ha quedado prácticamente oculto por las construcciones añadidas a lo largo de los siglos y sólo resta visible desde el exterior la parte superior.

El elemento más interesante del templo es su puerta de acceso. Esta estaba situada en el muro sur, pero fue trasladada a la fachada de poniente, en un cuerpo adosado.

La portalada tiene tres arcos de medio punto en gradación. El central tiene decoración estriada y el borde redondeado. Se apoya en dos pequeñas columnas con los capiteles muy erosionados. Se intuyen en su escultura unas cabezas humanas y animales. En los batientes todavía se conserva gran parte de la forja románica, con un trabajo bastante delicado a base de tallos y volutas. Sobre la puerta una inscripción nos indica el momento de su construcción, 1045, y el de la última restauración 1861. 

Enfrente suyo encontramos una reja de hierro colocada sobre un foso. Se utilizaba para evitar que las fieras, especialmente los lobos, entraran dentro del templo.

Adosada al muro norte encontramos la torre campanario, de planta cuadrada y grandes ventanas en el piso superior.  

En el interior del templo se conserva una talla de la Virgen María, sentada en un trono y con en Niño en su regazo. Está datada en el siglo XII.