L’église Saint-Gilles de Clenleu se compose d’une nef de trois travées, d’un transept et d’un chœur de trois travées terminé par une abside à pans coupés, de même hauteur sous voûtes, bâtis en craie blanche, et en une seule campagne de construction : les armes de Guillaume d’Ostove et de Marie de Boufflers figurant dans le chœur permettent de situer sa construction au début du XVIe siècle.
L’édifice est restauré au XIXe siècle par Clovis Normand. Quelques inscriptions mentionnent l’abbé Pérard qui contribue à l’enrichissement de son décor dans les années 1860-1870.