Lillkyrka kyrka är uppförd av sten med vitputsade fasader under valmat sadeltak - består av rektangulärt långhus med rakslutet kor sakristia i norr och vapenhus i väster. I norr är koret smalare än långhuset i söder löper kormuren däremot i liv med långhuset. Tornet är beläget över kyrkans västparti. Ingång via det rödmålade vapenhuset i väster. Byggnaden omges av en liten muromgärdad kyrkogård med en intilliggande minneslund. I kyrkans torn hänger två kyrkklockor. Av den äldsta romanska kyrkan från omkring 1200 återstår långhuset samt del av norra kormuren. På 1400- talet välvdes långhuset. Omkring 1500 revs absiden och koret förlängdes något åt öster i norr uppfördes en sakristia. 1620 slogs nytt tegelvalv i koret som 1727 påbyggdes till samma höjd som långhuset. År 1739 kom kyrkoherde Olof Wigius till pastoratet och därmed började en intensiv period av reparations- och ombyggnadsarbeten. År 1740-1741 timrades ett vapenhus utanför den på länge ej använda ingången i väster. 1741 skaffades också en ny predikstol följande år murades korportalen igen och sakristia och kor vitrappades. År 1745 utvidgades lång husets två fönster på sydsidan och två nya höggs upp på norrsidan. Carl Fredric Broocman skrev vid 1750-talet: Innan then nu befinteliga Sten-Kyrkan blifwit upmurad har här förmodeligen warit en liten Kyrka af Träd byggd som med skäl kunnat kallas Lillkyrka; och är thet så mycket troligare althenstund Sten-Kyrkons bredd är 11 och en half aln at hon i hednare tider blifwit funderad så wida the äldsta Sten-Kyrkor i thetta Län merendels hålla wid pass 9 alnar i bredden oaktadt Församlingarna äro 3 och 4 gånger större än thenna. Från början har ej eller Sten-Kyrkan som står på Krono grund 2 mil ifrån Linköping warit så lång som hon nu är utan håller hon nu i längden 30 alnar sedan Choret blifwit tilbyggdt år 1600. ",