El edificio es de una sola nave rectangular con muros de frágil consistencia y pequeños canecillos en su techumbre, con cabecera recta al este.Se ha perdido la bóveda de cañón que la cubría así como el pórtico del que solo quedan las tres ménsulas de apoyo. La puerta, al sur es de arco de medio punto. La fabrica es de mampuesto calizo y sillares en los contrafuertes. El tejado se encuentra en muy buen estado debido a la restauración hecha en el 2006.
Alrededor de esta ermita había una serie de tumbas construidas con lajas de piedra estas. Estas tumbas ya no son visibles por haber sido cubiertas por sucesivas capas de tierra para facilitar el camino a los carros que por allí circulaban. Junto a muchas ermitas, como también sucede en esta aparecen tumbas excavadas en roca que reciben el nombre de olerdotanas. Si, nos llama la atención en la fachada exterior este del edificio, a la altura de su parte central una tumba antropomorfa caliza de la que se conservaba solamente la parte superior de la misma, debido a la erosión.
Este yacimiento esta declarado de bien histórico artístico de Castilla y León.
Las diferentes fases de construcción en que se han encontrado algunas sepulturas similares a estas, han permitido identificar las diferentes etapas empleadas en su construcción.
En una primera fase el proceso se iniciaría con la elección del lugar de implantación, así como de una roca de granito apropiada al caso, en cuya elección, y por razones obvias, no solamente era necesario tener en cuenta las dimensiones del difunto, sino que permitiese, además, orientar la sepultura de forma que la cabeza quedase orientada hacia el Oriente, lugar por el que aparecería Dios el "día del juicio final", según los cánones cristianos de la época.
En una segunda fase se procedería a marcar en la roca el contorno de la sepultura para, seguidamente, realizar el excavado correspondiente con la profundidad deseada, así como el alisado de las superficies internas del habitáculo.
Las últimas teorías parecen indicar que este tipo de enterramiento se ha utilizado durante centenares de años por diversas culturas, lo que aparece avalado por los diferentes grados de erosión que aparecen sobre tumbas situadas en una misma roca
En cuanto a las razones por las que este tipo de sepulturas aparecen aisladas o en muy pequeños agrupamientos, la teoría predominante en la actualidad es su atribución a los eremitas. (La palabra “eremita” procede del substantivo “eremo” que significa desierto. En la Edad Media, era muy común que las personas que buscaban una vida más evangélica y penitente habitasen en lugares desiertos).
En el pueblo de Gayangos también se encuentra un promontorio de roca silícea donde aparecen tumbas similares a estas de Castresana con huecos de forma de momia egipcia, donde se adapta perfectamente la cabeza, ensanchándose por los hombros y siguiendo en disminución por los pies, todos los enterramientos miran hacia oriente y sus dimensiones oscilan entre uno y dos metros veinte centímetros de largo.