La parrocchiale di Thiesi fu ricostruita in forme tardogotiche ma con i motivi classicistici che nell'ultimo quarto del XVI secolo fecero la loro comparsa nelle architetture dell'Isola. La targa mutila sulla parete esterna della quarta cappella, nel lato N dell'edificio, potrebbe indicare la data di ultimazione della chiesa, riportata come 1590 nelle relazioni ottocentesche dei parroci. L'edificio, come San Giorgio di Pozzomaggiore, che ne rappresenta il modello, ha facciata cuspidata, chiusa tra il contrafforte e il campanile a base quadrata, partita da una cornice con sottile tralcio ondulato e decori geometrizzanti. Il bel portale, con arco a tutto sesto e ghiera ornata da fogliami con fiorone, è affiancato da colonnine con capitello anch'esso a fiorone. Il vistoso architrave è scolpito con edicolette ad arco inflesso fra colonnine lisce e spiraliformi alternate che accolgono, al centro, come una predella di "retaule" catalano, il Cristo alla colonna, affiancato da una serie di santi, fra cui la Vergine, i Santi Pietro e Paolo, Santa Vittoria e San Giacomo, riconoscibile per la mantella e il cappello da pellegrino. In asse col portale il grande rosone con ghiera modanata, raggiera a bacchette piatte e spiraliformi che formano un delicato traforo a tondi e petali. La cornice del coronamento a capanna ha un fregio ad astragali e listelli tipicamente rinascimentale mentre la base del campanile include una formella con l'effige del Crocifisso desunta da quella detta di Nicodemo ad Oristano, ampiamente diffusa in Sardegna verso la metà del Cinquecento. La navata, in pietrame intonacato con le sole membrature a vista, è ripartita in quattro campate voltate a crociera gemmata con archi a sesto acuto. L'abside è voltata a costoloni radiali con contrafforti ai vertici, come nella Santa Giulia di Padria e nel prototipo algherese della cappella delle Stimmate del San Francesco, e ha l'effige della santa patrona nella gemma pendula.