De Sint-Pieterskerk was een dochterkerk van de Sint-Pieterskerk van Elen, zelf een stichting van de abdij van Corbie. De abdij was in het bezit van twee derden van de tienden, de pastoor van de rest van de tienden, die hij vanaf de 15de eeuw deelde met het kapittel van Maaseik. In 1599 kocht de familie van Bocholt, heren van Grevenbroek, de abdijgoederen van Corbie in deze streken, en werd zo de grootste tiendheffer in Tongerlo, waarmee zij ook verantwoordelijk werden voor het onderhoud van de kerk; het onderhoud van het koor kwam ten laste van de pastoor, later gedeeld met het kapittel van Maaseik. De eerste vermelding van een kerk in Tongerlo dateert van 1295.

De huidige pseudo-basiliek was waarschijnlijk oorspronkelijk een basilicale kerk in Maasgotiek; de toren dateert van 1408 of 1508, koor en schip zijn vermoedelijk iets ouder. Deze gotische kerk verving een ouder, romaans gebouw, opgegraven in 1980, opgetrokken in breuksteen, voornamelijk Maaskeien, waarvan muurpanden bewaard bleven in het koor en de onderbouw van de westelijke gevels der zijbeuken. Deze romaanse kerk was een driebeukig gebouw met halfronde apsissen; zij was voorzien van een gedeeltelijk ingebouwde westelijke toren. Ze is te dateren in het tweede kwart van de 12de eeuw. Bij de aartsdiaconale visitatie van 1711 werd vermeld dat schip noch zijbeuken nog een zoldering hadden, en dat de zoldering van het koor diende hersteld te worden. In 1726 werd gemeld dat dak en zoldering van het koor in zeer slechte staat zijn; het onderhoud van het koor viel ten laste van de pastoor van Elen en het kapittel van Maaseik, maar deze weigerden in te grijpen. Circa 1790-1800 werd de kerk verbouwd: de zijbeuken werden verhoogd, waardoor de basilicale opstand verdween, de oorspronkelijke spitsboogvensters van de zijbeuken werden vervangen door rondboogvensters, de vensters van de koorsluiting werden gedicht, en de spitsboogvensters van de rechte koortraveeën werden vervangen door getoogde vensters; in de hoek tussen koor en zuidelijke zijbeuk werd een sacristie gebouwd. Uit deze periode dateren ook de huidige zoldering, de bepleistering van het interieur en het stucwerk. Restauratie -consolidatie van de toren- in 1862-68, door H. en L. Jaminé (Hasselt). Restauratie in 1898 door M. Christiaens (Tongeren). Restauratie in 1980 door G. Daniëls (Maaseik) en E. Martens (Maaseik).

De plattegrond beschrijft een driebeukig schip van vier traveeën met voorstaande westelijke toren, en een koor van twee rechte traveeën met vijfzijdige sluiting en sacristie tegen de westelijke, rechte koortravee aan de zuidelijke zijde.

Oorspronkelijk mergelstenen gebouw, waarvan het schip aan het eind van de 18de eeuw met baksteen werd verhoogd, en op een bakstenen plint geplaatst. Zadeldak (leien). De oorspronkelijke dakhelling van de zijbeuken is af te lezen in de oostelijke en westelijke gevels van de voormalige zijbeuken. Dubbele overhoekse muizentandfries onder de dakrand. 18de-eeuwse rondboogvensters in een afgeschuinde mergelstenen omlijsting, in de westelijke travee. van beide zijden telkens met een bakstenen boog. De oostelijke en westelijke gevels van het schip zijn afgewerkt met aandak, vlechtingen en schouderstukken; in de oostelijke gevel is het aandak later verwijderd. Thans gedicht portaal in de derde travee van de zuidelijke gevel; rechthoekige deur in een kalkstenen omlijsting met latei op consoles, met erboven een barokke rondboognis in een geprofileerde, sterk verweerde, mergelstenen omlijsting. Zonnewijzer in de oostelijke travee van deze zijde. Portaal in de eerste travee van de noordelijke gevel: rechthoekige deur in een vlakke kalkstenen omlijsting, daterend van 1790-1800, die een oudere, 15de-eeuwse deur vervangt waarvan de kalkstenen, mijtervormige latei bewaard bleef, voorzien van een reliëf met voorstelling van een sleutel. Tegen de oostelijke gevel van het schip een open kapel onder zadeldakje.

Voorstaande westelijke toren van vier geledingen onder ingesnoerde naaldspits (leien). Hij wordt 1408 of 1508 gedateerd naar een gevelsteen in de noordzijde: "Duizend [.] en acht ben ik hier aangebracht". De onderste geleding is van kalksteenblokken, op een plint van kalksteenblokken. De geledingen zijn gemarkeerd door geprofileerde waterlijsten. Tegen de zuidelijke gevel een driezijdige traptoren van drie geledingen. De onderste geleding is blind, op de smalle muurspleten na; in de westelijke gevel een later aangebracht spitsboogvenster in een kalkstenen omlijsting met imposten en afgeschuinde boog. De tweede geleding is voorzien van rondbooglisenen. De derde geleding is op elke zijde voorzien van een spitsboogfries met driepasmotief op consooltjes in de vorm van hoofdjes, en, behalve in de zuidelijke zijde, van een blind spitsboogvenster met maaswerk; in het benedengedeelte hiervan bevindt zich een klein, rechthoekig venster in kalkstenen omlijsting met mijtervormige latei. De bovenste geleding is voorzien van lisenen, een spitsboogfries met driepasmotief en op elke zijde twee geprofileerde spitsboogvormige galmgaten met maaswerk, waartussen een blind spitsboogvenster met maaswerk. De traptoren is op de twee bovenste geledingen eveneens voorzien van een spitsboogfries met driepasmotieven.

Het koor is in de onderbouw vrijwel volledig van breuksteen, voornamelijk Maaskeien. Geprofileerde, mergelstenen kroonlijst. Steunberen van drie versnijdingen op een bakstenen sokkel; in de bovenste versnijding telkens lisenen met driepasmotief; de oostelijke steunbeer heeft hieronder een mergelstenen sokkel met de gesculpteerde voorstelling van vier menselijke figuren. De spitsboogvensters van de koorsluiting werden, waarschijnlijk aan het einde van de 18de eeuw, gedicht; getoogde vensters met bakstenen bogen in de rechte koortraveeën. In de eerste rechte travee van de noordelijke zijde een rechthoekig portaal onder hardstenen, mijtervormig latei, dat een ouder portaal, onmiddellijk links ervan vervangt, waarvan de mergelstenen, mijtervormige ontlastingsboog bewaard bleef.

De sacristie is een bakstenen gebouw van één travee onder lessenaarsdak, voorzien van een getoogd venster. Bepleisterd interieur, voorzien van verguld stucwerk in laatclassicistische stijl. Overdekking door middel van een gedrukt tongewelf; vlakke zolderingen boven de zijbeuken; halve koepel boven de koorsluiting. De rondboogvormige, geprofileerde scheibogen tussen middenschip en zijbeuken dateren waarschijnlijk uit het eind van de 18de eeuw; zij worden gedragen door de oorspronkelijke Maasgotische, kalkstenen zuilen met waterbladkapiteel. Gekorniste kroonlijst met tandlijst op licht uitspringende pilasters in het koor, in stucwerk uit het einde van de 18de eeuw.

Mobilair: beeldengroep, Piëta, gepolychromeerd hout, noordelijk zijaltaar, Limburg (1530-40); beeld Onze-Lieve-Vrouw met Kind op maansikkel, Jan van Steffesweert, gepolychromeerd hout (1510-20); beeld Sint-Cornelis, gepolychromeerd hout, zuidelijk zijaltaar (tweede helft 18de eeuw ?); beeld Jezus aan het kruis, gepolychromeerd hout (19de eeuw), bevond zich voorheen in de kapel tegen de oostzijde van het schip; beeld Sint-Petrus, eik, hoofdaltaar (tweede helft 18de eeuw); beeld Onze-Lieve-Vrouw met Kind, hout (15de eeuw ?).

Hoofdaltaar, eik, rococo (midden 18de eeuw); zijaltaren, eik, barok (eerste helft 18de eeuw). Preekstoel, eik, neogotisch (tweede helft 19de eeuw). Biechtstoel, eik, rococo (midden 18de eeuw); biechtstoel, eik, neogotisch (tweede helft 19de eeuw). Communiebank, eik, barok (eerste helft 18de eeuw). Doksaal met eiken balustrade, (begin 19de eeuw) en orgel, eik, midden 19de eeuw. Wijwatervat uitgespaard in één van de zuilen (15de eeuw). Kerkbanken, eik (circa 1840).

Exterieur: grafkruis, kalksteen, van Matties Smeiers († 1766) en zijn vrouw Aeldegondis Tyes († 1765); grafkruis, kalksteen, van Catharina Galdermans alias Smeurs († 1733); de familie Galdermans was eigenaar van de Dorpermolen (confer Solterstraat) tot 1950.