Gammel Sogn Kirke har i hvert fald stået færdigbygget ca. 1170 med kor og skib, og den er i sin helhed et fremragende eksempel på en sammenhængende bygningskonstruktion fra romansk tid.

Døbefont og alterbord er fra kirkens første tid.

Altertavlen er sen renaissance. Malerierne i sidefelterne og i topstykket er fra 1700-tallet. Hovedfeltets maleri er fra 1885. Teksten under billedet viser, at der tidligere har været et nadverbillede.

Lysestagerne på alteret er fra 1916.

Prædikstolen fra år 1600 er "gjort af 2 snedkere i 25 dage". På opgangspanelet er de orindelige malerier bevaret, forestillende evangelisterne, to og to i hvert felt, med bog og fjerpen anbragt ved hver sit bord i landskabelige omgivelser. I to af prædikestolens felter er der reter af oprindelige malerier. I det første felt, Jesu fødsel, er barnet hvilende på et leje af strå, næsten bevaret. Af Maris ses kun hendes hænder. I det andet felt, Jesu dåb, ses Jesus stående i floden, og Johannes Døber holder en rød skål over hans hoved. Man ser Helligåndsduen, og øvert i feltet, skimtes Godfader i skyerne.

Messinglysekronerne er fra 1918.

Kirkeskibet blev  1920 skænket til kirken af familien Iversen, stammende fra "Lille Strandgård" i Gl. Sogn

Kirkebøssen anskaffet i 1974.

Orglet, Frobenius 1977.

Bagerst i skibet står en degnestol, dateret 1635.

Salmenummertavelen er fremstillet af Herluf Jensen, "Smedegården" Houvig.

Kalkmalerierne: Kirkens ældste kalkmaleri, fra ca. 1170, befinder sig på nordmuren mod vest. Kalkmaleriet på triumfvæggen er fra ca. 1200. Det består af 3 billedscener. Dette kalkmaleri er senere malet over, så man ser brudstykker af en stor frontalt siddende person, sandsynligvis en tronende Mariafigur, som kan have hørt sammen med kalkmaleriet på nordvæggen. Dette hjørne har nok været viet til Maria. Sidstnævnte kalkmaleri er fra 1275, og betegnes som "kunstnerisk og bevaringsmæssigt et af de fineste af sin art i Nordeuropa".

I sydmuren overfor den nuværende indgang, en tilmuret dør. De store vinduer i sydmuren har afløst tidligere romanske vinduer.

Tårnet, som er en middelalderlig tilbygning, tjente førhen som sømærke. Tårn og spir var oprindelig 20 alen (ca. 12 m.) højere. Det blev i 1847, da det var meget medtaget, repareret og fik sin nuværende skikkelse. Det daværende spir var spidst og 5 alen højere, mens murværket var 15 alen højere.

Det almindeligt fintformede våbenhus med mur af munkesten er ligeledes middelalderligt.

Kirkeklokken er af malm. Den indebærer inskriptionen: Giv fred Herre, i vore dage og med Guds hjælp, støbt af mig, Hans Siop, Hamburg 1611.

Gammel Sogn Kirke er sidst renoveret i 2006, hvor den fik sine nuværende farver, stengulv, samt trægulv under bænkerækkerne.

Kirkegården har sit eget særpræg, som forsøges bevaret. Tidligere plantede de pårørende selv hække, med den forskellighed det gav. Det udtryk bevares med overholdelse af plan for fornyelse af hække.

I det sydøstlige hjørne ses rester af gamle tuegrave, som klitboerne benyttede sig af. De kom sejlende til kirken med deres afdøde, som blev båret til kirkegården på ligbåre, som står bevaret på kirkens loft.