Øystein Ekroll skriver at kirken hadde apside med halvkuppelhvelv. Den hadde mye til felles med den opprinnelige Mariakirken på Gran. Stein kirkeruin dateres på grunnlag av grunnplan samt bevarte deler av murverk og dekor. Murene er om lag 125 cm tykke og største lengde er 18 meter. Selve skipet måler utvendig, mens koret er . Koret er relativt kort og fungerte mer som en overgang til apsiden der alteret sto. Det hadde vindu mot nord, øst og sør, hvorav vinduet mot sør er bevart. Ekroll antar at kirken var en høgendeskirke, et privat kapell reist av storbonden på Stein på egen gård. Det er imidlertid på det rene at Stein i sin tid utgjorde et eget kirkesogn, men kirken ble trolig anneks til Hole sogn i forbindelse med Reformasjonen i Norge.