La iglesia de Sanzoles, realizada en piedra arenisca de la localidad, está fechada en 1830, según la inscripción de la clave de su puerta norte, que se ha conservado intacta hasta nuestros días. Es de un estilo neoclásico austero, sólido y proporcionado, sin alardes decorativos de tiempos pasados, utilizando sencillos relieves y remates acompañados de ligeras molduras funcionales.

Posee fuertes muros, sujetos por gruesos contrafuertes, y una bella espadaña-campanario a los pies, con un muro de gran espesor, decorado con un óculo, que va reduciéndose a medida que se eleva. Dos son los cuerpos de la construcción, el primero, más ancho y con dos vanos para las campanas, y el segundo, con un solo vano y remate de bola. Ambos poseen salientes cornisas y decoraciones piramidales.

Aunque ha sufrido diversas remodelaciones, en su amplio interior se conservan aún los arcos de piedra originales. No obstante, la sacristía y el altar son de nueva construcción. Este último posee un magnífico retablo barroco de especial interés, que posiblemente perteneciese a una de las tres iglesias que existieron en el municipio, pero que en la actualidad no se conservan. El retablo es de madera, churrigueresco, y está compuesto por el banco o predela, dos cuerpos y el ático. En vertical se dispone en tres calles.

El banco original no existe, ya que, al construir la nueva iglesia, no pudo recuperarse. El actual está construido en ladrillo enfoscado y pintado, imitando el mármol negro. El primer cuerpo contiene el sagrario. En el segundo cuerpo predominan las columnas salomónicas. Además, posee varias hornacinas con arco de medio, ocupando la central el patrón del pueblo, San Zoilo. El tercer cuerpo o ático tiene en el centro un lienzo en el que se representa Jerusalén con sus murallas. Superpuesto a este paisaje vemos un Cristo crucificado, de bulto redondo, hechura rústica, tronco y piernas rectas y pies cruzados, fijados con un solo clavo. Sus formas nos remiten a fechas anteriores al siglo XVII. Todo ello acaba con una corona real y la bola del mundo rematada con una cruz. En sus diversas hornacinas podemos encontrar, entre otros, tallas de San Isidro, Santa Rita, San Antonio Abad o San Esteban, que sale en la procesión el día de la Fiesta del Zangarrón.

Hace pocos años, se trajo a Sanzoles desde el Monasterio de Carrión de los Condes una costilla de San Zoilo, certificada oficialmente como tal en un documento, y que se encuentra guardada en una urna, que se deja adorar el 27 de Junio.