Dominant le joli village de Morthemer, l'église Notre-Dame était à l'origine intégrée au château. Edifice complexe des XIe, XIIIe et XIVe siècles, elle possède une nef unique à quatre travées, un transept dissymétrique, un choeur en hémicycle, surmontant une crypte à trois vaisseaux. La crypte possède des peintures murales gothiques. Elle conserve une petite cuve baptismale du XIIe et un gisant du XVIe siècle
