Den nuvarande kyrkan har sannolikt föregåtts av två stenkyrkor på samma plats, varav en medeltida- Kyrkan i Dals-Ed ligger i ett sockencentrum, högt intill sjön Lilla Le. På kyrkogården finns ett järnåldersgravfält och kyrkan ingår i ett riksintresseområde för kulturmiljövården.
Kyrkan av sten är stor och långsträckt. Långhuset med korutbyggnad är uppfört 1861-63 i nyklassicistisk stil medan det äldre tornet från 1797 är byggt i sengustaviansk stil. Ingångar till kyrkan finns genom vapenhuset i väster samt mitt på norra och södra långsidorna.
Kyrkorummets ursprungliga nyklassicistiska karaktär förändrades vid en genomgripande renovering 1949-50 under ledning av arkitekt Axel Forssén. Renoveringen innehöll, som i flera andra kyrkor vid denna tid, tillbakablickar mot 1700-talet. En påtaglig förändring var bytet av altaruppsats. 1860-talets tidstypiska draperade kors ersattes av en ny barockinspirerad uppsats.
Altaruppsatsen är från 1950 av skulptören Erling Valdeby och med tavlor målade av konstnär Gunnar Erik Ström från Göteborg. Motiven berättar om Jesu bergspredikan, Den förlorade sonen, Jesus bär korset och Den barmhärtige samariten. Predikstolen i provinsiell barockstil är tillverkad 1710 av bildhuggare Nils Falk.
Kyrkans äldsta inventarie är en täljstensdopfunt som daterats till 1200-talets första hälft. Cuppan är rikt ornamenterad med rundstav, repstav och växtslingor. Dals-Eds kyrka förknippas med traditionen om pilgrimsvandringar mot Nidaros under medeltiden.