L´église de Merlevenez présente un plan en croix latine, avec nef à trois vaisseaux et cinq travées, transept saillant avec chapelle orientée sur chaque bras et choeur terminé par un chevet plat. La façade occidentale présente un pignon à trois travées de largeurs inégales délimités par des contreforts à ressauts. Malgré sa symétrie, cette façade présente quelques irrégularités. Le contrefort d'angle sud est moins haut que son pendant au nord, qui occupe toute la hauteur du mur. Aux sommets de ces deux contreforts d´angle correspondent des ressauts irréguliers dans la construction du mur de façade. Roger Grand les expliquait comme témoins d´une reprise totale de toutes les parties supérieures de l´ensemble de l´édifice. Le portail est percé dans un massif de maçonnerie formant saillie sur le mur, amorti en pignon triangulaire et présente quatre voussures légèrement brisées, reposant sur des piédroits à bases et chapiteaux sculptés. Au-dessus du massif de portail, se trouve une baie haute, en arc plein-cintre à simple rouleau. Le mur septentrional de l´édifice conserve une baie d´origine dans la partie supérieure du mur, étroite et de faible hauteur, avec un linteau incisé. Elle contraste fortement par ses dimensions avec les deux autres baies qui sont des modifications du 19e siècle. De minces et étroits contreforts en grand appareil, amortis en larmier, s´appuient contre le mur et l´angle occidental du croisillon de transept. A l´angle formé par le mur latéral de la nef et le mur occidental du bras nord du transept, se trouve une tourelle de plan carré, renfermant un escalier à vis, contemporain du clocher qui couvre la croisée du transept. Le mur pignon du bras Nord de transept est percé d´une porte en plein-cintre haute et étroite. Les chaînages d´angle sont en grand appareil de granit. L´absidiole Nord est éclairée à l´Est par une baie étroite et ébrasée, caractéristique de la période, tout comme le mur Est du bras de transept. Le chevet, plat, est également épaulé par des contreforts plats amortis en larmier disposés aux angles et au centre des murs latéraux entre les deux baies qui éclairaient chaque côté du choeur. A l´Est il est éclairé par une grande baie de style flamboyant. La façade méridionale de la nef présente deux baies, remaniées au 18-19e siècle. A l´origine la façade était percée de deux baies connues par une gravure de 1847 et par les descriptions de L. Rosenzweig en 1860. Il s´agissait de deux baies en arc plein-cintre, larges et à double rouleau. Des colonnettes portaient un décor de figures grimaçantes. Les contreforts de cette façade sont des ajouts du 14 ou du 15e siècle. Au centre de cette façade est conservé un portail en arc plein-cintre, percé dans la maçonnerie et non en saillie sur le mur du bas-côté. C'est un portail à double voussure, surmontées de deux tores reposant sur de courtes colonnettes en délit à bases et chapiteaux sculptés. Le bras de transept sud présente les mêmes dispositions que celui du Nord, à l'exception du portail monumental encadré de deux contreforts. La chapelle absidiole est, dont l´emplacement a été retrouvé suite à des fouilles, est une reconstitution du 20e siècle. Comme le portail ouest, mais de forme différente, le portail du bras Sud du transept est percé dans un massif de maçonnerie saillant qui masque les deux contreforts médians du pignon du transept, contre lesquels il s´appuie lors de sa construction, plus tardive. Il présente quatre voussures brisées reposant sur des colonnettes multiples à bases et chapiteaux sculptés. Le massif faisant saillie est couronné par une corniche à modillons sculptés. A l´intérieur l´édifice présente une nef à trois vaisseaux et cinq travées de plan barlong. La nef centrale est séparée des bas-côtés, plus étroits, par de hautes arcades à double rouleau brisé. Les piles de plan cruciforme sont flanquées sur les quatre faces de demi-colonnes. Du côté de la nef et des collatéraux ces demi-colonnes, engagées sur un dosseret, montent jusqu´à hauteur d´une corniche moulurée horizontale (formant l´abaque des chapiteaux couronnant les supports) qui court sur toute la longueur du mur, au-dessus de l´extrados des arcades brisées. Cette corniche forme la limite de l'appareil en pierre de taille, le haut des murs de la nef étant en moellon. A chaque support cruciforme correspond, au niveau des murs gouttereaux, une colonnette en moyen appareil, tronquée, couronnée d´un chapiteau sculpté de motifs végétaux et reposant sur un cul-de-lampe sculpté de grotesques. Ces colonnettes sont placées dans la partie supérieure du mur et prennent appui sur celui-ci, à mi-hauteur à peu près, au-dessus d´une corniche moulurée horizontale. Ce dispositif bien particulier de supports se retrouve dans d´autres édifices bretons. Il est à mettre en relation avec le mode de voûtement adopté. Plusieurs hypothèses existent quant au choix de voûtement de cette nef : il est probable qu'initialement était prévu un voûtement de pierre, jamais réalisé. Le vaisseau central de la nef est dépourvu d´éclairage. Le mur du bas-côté Nord était à l´origine percé en hauteur de baies étroites fortement ébrasées. Si la porte plein cintre qui s'ouvre dans le collatéral Sud est contemporaine du portail ouest, il n'en est pas de même des deux larges baies en plein-cintre à double voussure, peut-être du 18e siècle : on remarquera qu'avant les destructions de la dernière guerre, elles ne dépassaient pas le niveau de la toiture . La nef communique avec la croisée du transept délimitée par quatre grands arcs brisés à double rouleau qui reposent sur des piles cruciformes à colonnettes engagées. Dans le mur occidental du croisillon Sud du transept ont été construites, dans un massif en légère saillie sur le mur, trois arcades en plein-cintre reposant sur des colonnes massives. Deux sont des arcatures aveugles, la troisième correspond au passage permettant la liaison entre le transept et le bas-côté Sud de la nef. Il faut probablement voir dans ces arcades un ajout postérieur à l´élévation du mur, que l´on pourrait attribuer au 12e siècle. Ces éléments, que l´on rencontre à Locmaria de Quimper et à Fouesnant, avaient probablement une fonction décorative, d´animation de la surface murale qui correspond à une volonté claire de mettre en valeur l´accès sud de l´édifice.