La iglesia parroquial, dedicada a Nuestra Señora de la Asunción y declarada recientemente Bien de Interés Cultural (año 2013), es una recia construcción originaria del Siglo XIII pero que, a lo largo de su historia, ha sufrido numerosas reformas y ampliaciones. Su planta es de forma de cruz latina con nave única de tres tramos, crucero que sobrepasa la nave y ábside de cabecera plana, reforzados con contrafuertes. El templo presenta la orientación litúrgica habitual. En la construcción de la etapa románica del templo, se utilizaron sillares tallados a hacha de cantero. Se concentran en las fachadas norte, sur, oeste y nave.

De su primitiva obra románico-tardía han subsistido sus dos portadas principales: la occidental, sobre finas columnas rematadas con capiteles vegetales avolutados, despliega tres arquivoltas apuntadas y molduradas con rosetas.

La meridional, más interesante aún, queda cobijada por un pórtico posterior, presentando también tres arquivoltas abrazadas por una graciosa chambrana en la que se disponen 17 cabecitas humanas.

El resto de la fábrica es resultado de sucesivas campañas constructivas de los siglos XVI y XVIII, llamando la atención su airosa torre campanario de 5 cuerpos que destaca por encima del caserío, así como el atrio y los abovedamientos de su nave.

En la Iglesia de Nuestra Señora de la Asunción se han identificado 265 marcas de cantero de 114 tipos diferentes.

Por lo demás, conserva Fermoselle otros edificios religiosos de menor entidad, como la reformada Iglesia de San Juan, el antiguo Convento de San Francisco convertido hoy en Centro de Interpretación del Parque de los Arribes del Duero, y varias ermitas entre las que destacan el Santuario de Nuestra Señora de la Bandera, la ermita de Santa Colomba, la Soledad, Santa Cruz o la de San Albín o la Merced, de origen antiquísimo.