Implantée au centre de Villeréal, bastide de plaine fondée au XIIIe siècle dans la vallée du Dropt, l’église Notre-Dame se trouve à proximité de la halle centrale. Elle présente la particularité d’avoir été construite en même temps que la bastide, dont l’organisation était traditionnellement laïque. Par sa conception et son aspect défensif, elle constitue un édifice remarquable du patrimoine local.
Au Moyen Âge, l’église remplissait une double fonction : elle était à la fois un lieu de culte et un ultime refuge. Son architecture, de style gothique à contreforts, se distingue notamment par un portail imposant. Celui-ci est surmonté d’un clocher-mur flanqué de deux tourelles, que relie un chemin de ronde crénelé. Cet ensemble contribue à l’apparence fortifiée de l’édifice.
À l’intérieur, l’église conserve un chevet plat, renforcé par des contreforts disposés aux angles. Elle abrite également plusieurs statues de saints en bois sculpté. Classée au titre des Monuments historiques, Notre-Dame associe ainsi une fonction religieuse à des éléments architecturaux témoignant de son rôle de refuge au Moyen Âge.