Det finnes ingen skriftlige kilder som opplyser om når kirken ble bygd. I mangel av skriftlige kilder må kirken dateres omtrentlig på bygningshistorisk grunnlag. Kirken er en enkel, romansk steinbygning, som består av et 14,2 x 12,2 meter stort skip og et 9 x 7,8 meter stort kor med rett østvegg (utvendige mål). Murene i skipet er opptil 2 meter tjukke, og i koret er de opp til 1,5 tjukke. Hjørner og innfatninger er bygd av hogd granitt. Av portaler og vinduer virker kun sørportalen i koret å være uforandra siden middelalderen, og den er en rundbua døråpning. Bygningsarkeolog Øystein Ekroll vurderer det som at Røyken kirke trolig er bygd noenlunde samtidig med nabokirken i Hurum, og at disse igjen deler mange fellestrekk med ei rekke romanske steinkirker i Oslofjordsområdet som ble bygd i den romanske stilperioden på 1100-tallet. Også kirkens klebersteinsdøpefont stammer trolig fra samme tid. Korets store lengde kunne tale for at det har blitt om- eller påbygd i den gotiske stilperioden i andre halvdel av 1200-tallet eller 1300-tallet, men det finnes ikke spor etter utvidelser i murverket. Den romanske sørportalen taler også i mot dette.