Orienté plutôt vers le sud-est, l’ensemble est composé d’une nef, précédée d’un petit porche, d’une travée qui supporte le clocher, d’une travée de chœur et d’une abside en cul-de-four que trois petites fenêtres éclairent. L’élévation latérale de la nef est très simple, sans contreforts, ce qui prouve que l’église n’a jamais été voûtée. Le clocher, de plan carré, est épaulé par deux contreforts que les côtés nord et sud. Un cordon saillant souligne les deux étages. Celui du beffroi seul est éclairé sur chaque face de deux baies géminées en plein cintre. Une flèche à quatre pans s’appuie sur de petits modillons non décorés. On semble pouvoir dater l’église de la première moitié du 12ème siècle, sachant que le clocher paraît plus récent.

 L’intérieur du bâtiment présente d’importants décors peints dont certains (croix pattées dans le chœur) datent de l’époque romane. Mais les peintures du 17ème siècle sont les plus nombreuses représentant dans l’abside d’un côté Saint Martin sur son cheval avec devant lui un mendiant et, de l’autre côté, Saint Eloi, patron des orfèvres, occuper à ferrer la patte d’un cheval qu’il a ôtée à l’animal et dont la légende dit qu’il la lui remit avec l’aide du Saint Esprit.  A noter enfin l’imposante présence dans l’église de deux tableaux de François Perrier, dit le Bourguignon (né en 1584), représentant l’Annonciation et la Crucifixion, placés au-dessus des autels de la nef.

L’église romane de Granges peut être facilement visitée grâce à un système d’ouverture électronique doublée d’une vidéo-surveillance.