Las recientes restauraciones han recuperado las arquerías románicas. Como otras iglesias de la comarca, sigue el modelo de las iglesias de Alba de Tormes.
La iglesia de Nuestra Señora de la Asunción de Peñarandilla de Alba es uno de los más bellos templos del románico mudéjar salmantino. Fechado en el primer tercio del siglo XIII, luce buena parte de su fábrica primitiva, de la que conserva la cabecera, muro sur, lienzo oeste y parte del muro norte.
En la cabecera tiene un piso de arcos, imposta decorada con dientes de sierra y tres ventanas saeteras enmarcadas en vanos apuntados, todo ello de ladrillo. De nave única, el templo conserva el muro sur y la portada original. El ábside, la puerta que daba a un antiguo cementerio y los arcos de los muros aparecieron tras las labores de eliminación de una pared construida en los años 70.
El ábside tiene una triple fila de arcos y en el interior bóveda de medio cañón y tres arcos torales apuntados.