Kyrkoruinen som är orienterad i öst-västlig riktning består efter 1928-1930-års konservering av murar markerande ett rektangulärt långhus med smalare, rakt avslutat kor i öster och vapenhus i väster. Norr om koret finns en sakristia och söder om långhuset ett vapenhus.
Selångers kyrkoruin är belägen nära Selångersjöns strand. Tidigare hade denna sjöförbindelse med havet och hette då Selångersfjärden. Den strax nedanom kyrkoruinen belägna Sankt Olofs hamn erinrar om de marknader som förr, då vattenståndet var betydligt högre hölls på stranden i samband med ting och mässor. Hamnen var sedan järnåldern en viktig knutpunkt för handeln mellan Medelpad och Norge. Under förhistorisk tid skall en tingsplats ha funnits nära den plats där kyrkan senare uppfördes.
Redan på 1000-talet byggdes ett kapell i trä som omkring år 1200 ersattes av en stenkyrka, helgad åt S:t Olof. Stenkyrkan bestod ursprungligen av ett rektangulärt långhus till vilket i öster anslöt ett smalare, rakavslutat kor. Senare, troligen under 1400-talet, utvidgades kyrkan med ett torn i väster, ett vapenhus i söder och en sakristia i norr. I slutet av detta århundrade välvdes kyrkorummet med kryssvalv som dekorerades med kalkmålningar. Enligt Adrian Hülphers skall valven ha varit försedda med målningar, bland annat med ärkebiskop Jakob Ulfssons vapen.
Den medeltida kyrkan lämnades att förfalla efter att församlingen 1780-81 byggt en ny större kyrka nyklassicistisk stil. Med största sannolikhet återanvändes stenmaterial från den medeltida kyrkan vid uppförandet av den nya kyrkan och då tankarna på konservering väcktes under 1920-talet var ruinen närmast att likna vid en av växtlighet övervuxen stenhög.
Ruinen konserverades 1928-1929 under ledning av arkitekt Sten Anjou, med utgångspunkt från ett år 1924 av filosofie doktor Erik Salvén upprättat förslag. Då konserveringen inleddes var kyrkoruinen illa åtgången. Ovan mark kvarstod endast långhusets östgavel samt de östra delarna av långhusets norra och södra murar. Även på en del andra ställen fanns ungefär 1,5 meter höga murpartier kvar, dock till stora delar dolda av nedrasad mursten.
År 1960-1961 utfördes konserveringsarbeten under ledning av byggmästare P. Grandell Sundsvall. Befintlig torvtäckning på murkrönen avlägsnades, varefter murkrönen belades med armeringsnät och en cementavtäckning påfördes.
De senaste större arbetena på ruinen gjordes 1993 då skador i naturstensmurverkets fogar lagades med kalkbruk.