Perttelin nykyisen kirkon paikalla on todennäköisesti ollut 1300-luvun alkupuolella pieni puukirkko. Kirkkoon liitettiin 1300-luvun loppupuolella harmaakivinen sakaristo. Nykyinen Pyhälle Bartolomeukselle pyhitetty kivikirkko rakennettiin 1400-luvun puolivälissä. Nykyisen kivikirkon runkohuone on säilynyt keskiaikaisessa asussaan, mutta sen alkuperäinen sakaristo on purettu. Kivinen asehuone rakennettiin vasta vuonna 1750 puisen sijaan. Kirkon ikkunoita suurennettiin ja laajennettiin vuonna 1881; vanhojen ikkunoiden keskiaikainen muoto on nähtävissä nykyisten ikkunoiden yläpuolella. Nykyinen sakaristo on vuodelta 1828.

Alttari muurattiin tiilestä vuonna 1690 hieman keskiaikaista alttaria korkeammaksi ja alkuperäisestä poiketen aivan seinään kiinni. Alttaritaulu on R. W. Ekmanin maalaama ja vuodelta 1870. Sen aiheena on Kristus enkelin lohduttamana yrttitarhassa, taustalla häämöttävät nukkuvat opetuslapset ja kauempana saapuvat Juudas ja sotilaat. Alttarin kehystys on uusgoottinen. Kirkon sakaristoon on sijoitettu vanha alttaritaulu "Pyhä Ehtoollinen", joka on Lauri Myran valmistama vuodelta 1696.

Kirkon ainoat tunnetut kalkkimaalaukset ovat kolme vihkiristiä. Kirkon kuorin eteläseinälle on sijoitettu vuoden 1500 tienoilta peräisin oleva suuri puinen krusifiksi. Nykyinen saarnastuoli on vuodelta 1888, aiempi oli 1700-luvulta.

Perttelin kirkon urut on esitelty täällä.

Kirkon kellotapuli rakennettiin vuosina 1729–1730, ja sen ylä- ja alaosaa korotettiin vuonna 1840. Vuonna 1888 riehunut tulipalo tuhosi tapulia ja yläosa korjattiin seuraavana vuonna. Tällöin tapuli sai nykyiset uusgoottiset piirteensä.

Kirkossa on istumapaikkoja 350.