La iglesia de Mazmela es un pequeño edificio de una sola nave que ha conocido numerosas intervenciones históricas, debido a la inestabilidad del terreno en que se asienta. Debió de construirse hacia 1530 y tenía jarjas de piedra pensadas para un abovedamiento de cantería que probablemente nunca se llevó a cabo.
Un derrumbe imprevisto, acaecido a principios del siglo XVII, posibilitó la reconstrucción con una bóveda de terceletes de madera, cuya ejecución debe atribuirse con toda probabilidad al maestro local Juan de Aguiriano. De hecho Mazmela parece haber sido la cabeza de serie de un conjunto de obras de características casi idénticas realizadas por este mismo maestro, de las que han sobrevivido indemnes las parroquias alavesas de Etxaguen y Arexola. La receta preferida del artífice eran las bóvedas de terceletes con pies de gallo en la cruz, y también le fue propio el tratamiento sumario de las nervaduras, que son simples vigas lisas, sin otra molduración que el biselado de las aristas. Las claves policromadas, decoradas con cogollos carnosos, dan a la techumbre de Mazmela una aparición más noble que las de los templos citados del valle de Aramaio, pero puede apreciarse que son simples tarjetas postizas, añadidas en un momento posterior, posiblemente hacia 1680.
A pesar de disponer de cuatro estribos barrocos la iglesia volvió a verse afectada por un grave derrumbe en pleno siglo XX, perdiendo el viejo muro de la cabecera y con él buena parte de las nervaduras y arcos del extremo oriental de la nave.