Stórólfshvolskirkja var reist árið 1930 og var Guðmundur Þórðarson frá Lambalæk í Fljótshlíð yfirsmiður.  Kirkjan er úr timbri og járnvarin. Hún skiptist í forkirkju, kirkjuskip og kór. Að utan eru kirkjuveggir klæddir hvítri járnklæðningu og þakið dökkrautt bárujárnsþak. Ljósakross er á turni.

           Söngloft er í kirkjunni og gengið upp á það að sunnanverðu. Girt er fyrir loftið með brúnmáluðu handriði með útskornum þiljum öllum skreyttum. Hvelfing er yfir kirkjuskipi og kór með brúnum listum og skreyttum þiljum. Að innan er kirkjan máluð í ljósgrænbláu

           Bekkir eru tíu að norðanverðu og níu sunnanverðu, brúnmálaðir með ljósbrúnu ullaráklæði á setu.

           Yfir kórinngangi er bogmyndaður rammi með áletrun: Lof sé þér Drottinn, konungur eilífrar dýrðar“. Neðan hans eru súlur marmaramálaðar. Inn í kórinn er upphækkaður tveggja þrepa pallur og þar stendur altarið fyrir miðjum kórgafli. Umhverfis það eru gráður grænmálaðar og skreyttar með mosagráum renndum pílárum. Knéfall klætt vínrauðu plusi er utan með gráðunum. Teppalagt er með vínrauðu teppi fyrir innan gráðurnar. Altaristaflan er eftir Þórarin B. Þorláksson og sýnir Jesúm og börnin.

           Prédikunarstóll stendur við kórinngang að sunnanverðu og upp í hann þrjú þrep, fjórstrendur viðarmálaður, með skreyttu spjaldi á hverri hlið og áletrun á því sem snýr út í kirkju: „Allt hold er sem gras og öll vegsemd þess sem blóm á grasi. Grasið skrælnaði og blómið féll af en orð Drottins varir að eilífu. Péturs bréf 1.24“.

           Viðargólf er í kirkjunni, lakkað í ljósum lit og á gangvegi er rauður dregill. Á kirkjunni eru átta gluggar, fjórir á hvorri hlið, hver með átta rúðum og mynda gafl að ofan. Gluggakarmar eru gulir en faldarnir málaðir í gráu og skreyttir. Einnig er einn hringlaga gluggi uppi á sönglofti.

           Tvær ljósakrónur eru í kirkjunni, önnur átta arma úr látúni, hin sextán arma krystalsljósakróna. Sex tveggja arma veggljós, þrjú á hvorri vegghlið og inn í kór.

Kirkjan tekur  um 120 manns í sæti. Árið 1955 var kirkjan allmikið endurnýjuð. Þá var byggt við hana skrúðhús og sett í hana söngloft, einnig var kirkjan máluð og skreytt að innan af Grétu og Jóni Björnsson.

           Hljóðkerfi hefur verið sett upp í kirkjunni, og kapall lagður niður í Kirkjuhvol, dvalarheimili aldraðra, svo íbúar þar geti notið þess sem fram fer í kirkjunni.

           Kirkjan er hituð upp með heitu vatni frá árinu 2005.