Die spätromanische turmlose Dorfkirche in Holebüll ist ein spätromanischer Feldsteinbau mit einem spätgotischen Waffenhaus vor dem Südeingang.
Der östliche Teil der Nordmauer besteht aus Klostersteinen, woraus geschlossen wird, dass der Kirchenbau in mehreren Phasen vorgenommen wurde und erst gegen Ende des 13. Jahrhunderts abgeschlossen war. Beide Giebel wurden später erneuert, der östliche im 14. Jahrhundert in Klostersteinen, der westliche im 19. Jahrhundert in Feldsteinen. Die Kirche scheint von Anfang an nicht besonders stabil gewesen zu sein. Es sind etliche Aufzeichnungen über Reparaturen der baufälligen Kirche überliefert.
An der Südseite des Friedhofes wurde 1753 ein freistehender Glockenturm aus Eichenholz errichtet.
Der Chor erhielt in der zweiten Hälfte des 15. Jahrhunderts ein Kreuzgewölbe, während im Kirchenschiff die Holzdecke unverändert blieb.
Im Jahre 1913 wurden im Chorgewölbe von August Wilckens Kalkmalereien aus dem ersten Viertel des 16. Jahrhunderts freigelegt und restauriert, stellenweise auch eigenwillig durch Rankenwerk um neuere Fenster, eine Inschrift und Darstellungen des Provinzialkonservators Prof. Dr. Haupt und des Pastors Andersen im Ornat ergänzt. Die ursprünglichen Kalkmalereien zeigen in erster Linie gelbe und rotbraune Blumen in grünen Ranken. Die Darstellung des Jüngsten Gerichts im östlichen Feld lässt darauf schließen, dass derselbe Maler in vielen Kirchen Aufträge erhielt. Ähnliche Bilder finden sich in der St. Johanniskirche in Flensburg und in den Kirchen in Loit, Tandslet, Broacker, Norburg und Satrup.
Der Taufstein aus Granit hat zwar eine romanische Form, ist aber neuen Datums, wahrscheinlich aus dem Jahre 1930, wie auch die Taufschale. Auf dem spätgotischen Altar vom Ende des 15. Jahrhunderts sind im Jahre 1702 die Flügel übermalt worden, links mit einem Bild des gekreuzigten Christus, zu seinen Seiten Maria und Johannes, rechts mit einem Auferstehungsbild. Im Mittelfeld stehen in zwei Etagen die 14 erhaltenen der ursprünglich 16 Holzskulpturen, die 12 Apostel, Johannes der Täufer und Maria Magdalena. Die Apostel sind wahrscheinlich nach derselben Vorlage geschnitzt worden wie die Apostel der Kirche in Osterhoist.
Das spätgotische Triumphkreuz vom Ende des 15. Jahrhunderts – das Kreuz selbst ist neu – hängt heute an der Nordwand des Kirchenschiffes.
Die Renaissancekanzel aus dem Jahre 1641 hat vier Felder, in denen unter muschelförmigen Arkaden, an denen Baldachine herabhängen, naive Reliefs der vier Evangelisten angebracht sind.
Auf der Westempore steht eine Marcussen-Orgel mit einem neugotischen Prospekt aus dem Jahre 1877.