Petit temple de planta rectangular sense absis i construït sobre una penya rocosa. L'edifici és d'estil gòtic i fou aixecat entre finals del segle XIII inicis del XIV, però encara manté clares reminiscències romàniques. En línies generals correspon a una construcció feta amb pedres perfectament escairades i disposades unes al costat de les altres definint filades regulars, tot lligat amb un morter de calç i arena. En totes les parets de l'edifici, s'observen els forats on es va encaixar la bastida durant la seva construcció i/o reforma. La façana de llevant, correspon a un mur de perfil circular d'una alçada lleugerament superior que els murs de la nau. En aquesta paret, hi ha una petita finestra amb esplandit rematada amb arc de mig punt i una creu de ferro forjat al capdamunt. A la façana de ponent, de perfil quadrangular i també de més alçada que la nau, hi ha el campanar d'espadanya on penja la campana amb una inscripció que diu - San Valentín, Castellar de Segarra i una última frase que s'ha pogut determinar -. Aquí trobem l'actual porta d'entrada de l'edifici, delimitada per pedres perfectament escairades i amb una llinda rectangular on es pot llegir 1630, data que correspon a una de les reformes del temple. També hi ha un banc de pedra. Cal destacar però la façana sud, on es trobava la porta original d'accés, actualment tapiada. Estava definida per un arc de mig de punt, perfectament delimitat per dovelles. Per sobre aquesta porta, hi ha una espècie de mènsula que representa el cap d'una figura humana, però no sembla estar in situ. Pel que fa a la coberta de l'estructura és a dues aigües i està completament reformada. Tot i això encara es conserva el ràfec fet amb lloses de pedra plana, que sobresurten uns 0.10 m de la línia de paret. La nau està coberta amb volta de canó. Un detall singular és que en tres de les quatre façanes, hi ha uns curiosos treballs de forja, unes anelles força grosses que representen diferents figures humanes, tant masculines com femenines. A l'argolla, algunes porten una inscripció en llatí a la part davantera on es pot llegir - A peste fame et bello et morte libera hos domine - Per la part de darrere, es llegeix el nom de l'autor, Paolo Flor i la data MXCLXXVIII. Aquesta data es correspon amb l'última reforma del temple. L'interior està totalment reformat, amb totes les seves parets pintades. A l'altar segurament amb imatges de Sant Valentí, i el sostre simulant el cel.
