Den äldsta kända kyrkan i Rönö var ett träkapell Sankt Antonii Capell vars ålder och utformning är okänd. En sätesgård vid Rönö finns dock belagd i det skriftliga materialet redan 1331 och har sedan innehafts av såväl kungen som biskopen. Träkapellet revs i samband med att den nuvarande kyrkan uppfördes 1641 till 1642 av pfalzgreven Johan Kasimir som förutom sitt huvudsäte Stegeborg vid denna tid även innehade Rönö slott. Han lät bygga kyrkan till minne av hans gemål den svenska prinsessan Catharina och den fick namnet Catharinae Capell. På den västra gaveln bildar ankarsluten årtalet 1642 och C P S vilket kan tydas som Catharina Princessa Sveciae. Kyrkan är uppförd av gråsten med ett rektangulärt långhus med ett rakslutet korparti. Sakristian är tillbyggd på korets norra sida 1811. Även vapenhuset är senare tillbyggt men det saknas uppgifter om när det uppfördes. Kyrkan är byggd i en kraftig sluttning mot öster och putsen följer markens lutning vilket ger exteriören ett säreget utseende. Den östra gaveln stöds av tre strävpelare varav den mittersta är betydligt bredare och lägre än de övriga två. Kyrkans fasader är spritputsade med delvis slätputsade omfattningar och avfärgade i vitt. De höga och smala rundbågiga fönsteröppningarna fick sitt nuvarande utseende under 1800-talets senare hälft och fönstren kan utseendemässigt ha tillkommit vid samma tillfälle. De har bågar av trä med blyspröjsade glasrutor och stormjärn. Huvudingången är via vapenhuset i väster. En ingång finns även på sakristians västra sida. Sadeltaket som är valmat mot öster är lagt med tegel. Det har åtminstone varit tegeltäckt sedan 1700-talets första hälft då det omnämns i en beskrivning från 1741 av prosten Lars Scenmark. Kyrkorummet och vapenhuset ligger betydligt lägre än marken utanför västsidans ingång. Kyrkorummet täcks av fyra vitmålade kryssvalv av tegel. Koret som har samma golvnivå som långhuset upplyses genom två rundbågiga och ett däremellan mindre runt fönster på östväggen. Spår efter ett liknande runt fönster finns på västra gaveln vilket troligen igensattes då vapenhuset uppfördes. Största delen av den fasta inredningen har sannolikt tillkommit under 1800-talet då kyrkan genomgick ett flertal förändringar. Altaret är av trä och av okänd ålder den runda altarringen har sannolikt tillkommit under någon av renoveringarna under 1800-talet. År 1838 installerades en altarpredikstol som hade tillverkats av snickaren Palmgren på Fredriksnäs. Altarpredikstolen var ett uttryck för en strävan att koncentrera prästens hela insats till koret och hade sin storhetsperiod runt skelskiftet 1800. Redan på 1830-talet avråddes dock församlingarna från att uppföra altarpredikstolar. Idag finns endast en altarpredikstol bevarad i Östergötland nämligen i Björsäters kyrka. Bänkinredningen som är sluten är i två kvarter och ansluter mot ytterväggarna i såväl söder och norr som väster. Mot öster är den mjukt rundad och omsluter koret före 1922 fortsatte den södra bänken utmed korväggen. Vid den västra väggen löper på den norra sidan en smal passage till läktartrappan. Dopfunten i kolmårdsmarmor skänktes till kyrkan 1871.