Kirken består af romansk skib og kor. Tårnet er gotisk, og våbenhuset er af nyere dato.
Spor af et oprindeligt vindue i korets østgavl kan ses indvendigt. Udvendigt er der intet spor på grund af omsætning af muren. Korets nordvindue er derimod oprindeligt og stadig i brug. Kirkens gamle oprindelige syddør anvendes stadig som indgang fra våbenhuset, mens der kun er spor af norddøren.
Det nederste af det gotiske tårn er opført af de nedbrudte granitkvadre fra skibets vestgavl - ellers af gule munkesten. Gavlene har en gang haft kamtakker. Kun østgavlen har blændinger. De tre vinduer i skibet mod syd og de to mod nord er fra en stor istandsættelse af kirken i 1939.
Kirkeklokken er omstøbt i 1885 i Anker Heegaards Etablissement, Frederiksværk. Den bærer indskriften på gamle klokke, men med fejl. Indskriften var på latin. I oversættelse lyder den sådan:
»I Herrens år 1497 støbes denne klokke til ære for Hvidbjerg S. Laurentiuskirke på Thyholm. Jesus nazaræeren, jødernes konge, Jesus; hjælp Maria. Alfa og omega. Gud og menneske. O, ærens konge, Kristus, kom med fred. Præst for Kjeld, kirkeværger Mat. Jensen og Mat. Jaurentsen, støber Peter Hanssen. Gud tage ham i sin varetægt.«
Klokken støbt af Peter Hanssen i Flensborg 1497. Der fandtes et relief på klokken af Laurentius med en rist i højre hånd og en bog i venstre hånd. Den var - som det fremgår af indskriften - støbt til Hvidbjerg Thyholm kirke. Det menes, at den er blevet afleveret ved en af klokkeskatterne og senere købt til Skyum kirke.
Kirken har derudover haft en klokke fra 1596, der nu hænger i Asperup kirke på Fyn. Den bærer indskriften (i oversættelse):
»Herrens Ord bliver i evighed. M.B. gjorde mig år 1596. Hr. Christoffer Bang, sognepræst til Skyum kirke, Mats. Olefsen til Thisted.«
Kirken var i privateje fra 1688 og blev selvejende i 1911.