Die umweit der Kreuzung Dorfstraße/Am Kesselberg gelegene, von einem Kirchhof umgebene Kirche entstand aus einer kleinen Kapelle. Diese war Ende des 12. Jahrhunderts errichtet worden, zu einer Zeit, als Dornholzhausen zusammen mit 22 anderen Filialorten zum Sendgerichtsbezirk Großen Linden gehörte. Bis zur Einführung der Reformation 1530 bildete Dornholzhausen zunächst mit Niederkleen, ab 1578 mit Hachelheim, eine gemeinsame Pfarrei. Die Kirche in ihrer heutigen Form entstand 1717 durch einen Umbau. Damals wurde die schon bestehende romanische Kapelle, die einen quadratischen Grundriss hatte, an beiden Seiten durch Anbauten verändert. So entstand der heutige Altarraum im Osten, der Fachwerkvorbau im Westen sowie der quadratische Dachreiter. Wichtige Gestaltungsmerkmale der Kirchenanlage sind das steile, verschieferte Satteldach, das beide Teile des Kirchenschiffs zusammenfasst, der mit Dreiecksgiebeln und einem achtseitigen Spitzhelm versehene Turm und der asymmetrisch an der Eingangsseite vorgelagerte Vorbau, der durch ein fünfteiliges Fensterband mit flachbogig abschließenden Fenstern und durch eine Teilwalmverdachung charakterisiert wird. Bemerkenswerte Details im Inneren sind die Reste einer noch aus der Erbauungszeit der Kapelle stammenden Wandmalerei (Christophorus), der hochgotische Altar und die Brüstungsmalereien der Empore aus der Umbauzeit. Zusammen mit den beiden, an der Ostwand der Kirche aufgestellten barocken Grabsteinen, der eine von 1666, der andere von 1744, und der in Teilen 1958 neu gemauerten Kirchhofmauer, ist die Kirche als ortsbildprägendes Gebäude aus geschichtlichen, künstlerischen und städtebaulichen Gründen Kulturdenkmal.

Als Kulturdenkmal nach § 2 Absatz 1 Hessisches Denkmalschutzgesetz aus geschichtlichen, künstlerischen und städtebaulichen Gründen in das Denkmalverzeichnis des Landes Hessen eingetragen.