Kyrkan består av ett långhus med rakt avslutat kor i öster, kyrktorn i väster och en utbyggd sakristia. Byggnaden består av gråstensblock hopfogade med kalkbruk och belagda med puts. Fem rundbågiga fönster pryder var och en av långväggarna.
Den nuvarande kyrkan har föregåtts av en träkyrka från tidig medeltid och en stenkyrka från 1300- eller 1400-talet. Den medeltida stenkyrkan användes fram till slutet av 1700-talet, då den dömdes ut. Predikstol, bänkar och triumfkrucifix togs med till den nya kyrkan, men själva byggnaden revs. Grunden blev dock kvar som en ruin, som senare konserverades.
År 1905 ersattes den slutna bänkinredningen med de öppna bänkar som finns i kyrkan i dag. Arkivrum och pannrum inrättades 1938 och en värmeledning för lågtrycksånga installerades. Restaureringar och renoveringar har sedan utförts 1939, 1955 och 1967. Ett elektriskt uppvärmningssystem installerades 1957. Kyrkans fasad genomgick en grundlig renovering 2022.
Panoramafilm
I den här panoramafilmen kan du se dig omkring i Huddunge kyrka. Tryck i bilden och dra muspekaren åt olika håll för att se olika delar av kyrkorummet.