Oorspronkelijk bezat Molenbeersel geen kerk; het grootste gedeelte van het grondgebied behoorde tot de parochie Neeritter. Bij het oude centrum van Molenbeersel, aan de Oude Kerkstraat/Grootbroekstraat, bevond zich sinds 1772 een Sint-Leonarduskapel. In 1834 wordt deze kapel een onafhankelijke kerk. De Sint-Leonardusparochie, die het huidige grondgebied van Molenbeersel omvat, werd opgericht in 1837.

De huidige, neoromaanse pseudokruisbasiliek werd aan de Weertersteenweg gebouwd in 1860-72 naar ontwerp van H. Jaminé; vergroot in 1933 door middel van een soort centraalbouw met transept en een nieuw koor op de plaats van het oude koor, en een sacristie. Deze vergroting is gedateerd door een gevelsteen naast het portaal van het nieuwe gedeelte. Omgevend kerkhof, afgesloten met een lage muur.

De plattegrond van het oude gedeelte beschrijft een driebeukig schip van vijf traveeën met westbouw bestaande uit een vierkante toren, geflankeerd door vierkante kapellen. Het nieuwe gedeelte bestaat uit een octogonale kruising omgeven door een driebeukig transept, een omgang, en ten oosten de driebeukige, rechte koortravee, met halfronde koorsluiting; sacristie ten zuiden iets naast het koor.

Bakstenen gebouw onder zadeldaken (leien). Het schip is voorzien van rondbooglisenen met hardstenen sluitsteen, waarbinnen de bakstenen rondboogvensters met hardstenen sluitsteen en lekdrempel.

De vierkante westtoren telt drie geledingen onder ingesnoerde naaldspits (leien). De twee onderste geledingen zijn in de façade voorzien van een rondboogliseen waarbinnen het portaal en het bovenliggende venster. De bovenste geleding is op elke zijde voorzien van een puntgevel, afgewerkt met een rondboogfries, en een drieledig galmgat, geflankeerd door hoekpilastertjes. Onder het galmgat van de façade, het uurwerk in een hardstenen oculus. Rondboogportaal in een geprofileerde, hardstenen omlijsting met negblokken en geprofileerde druiplijst; getoogde hardstenen tussendorpel; in het timpaan een reliëf met voorstelling van Sint-Leonardus. Het bovengelegen rondboogvenster is voorzien van een geprofileerde hardstenen druiplijst en mergelstenen maaswerk met zuiltje met knoppenkapiteel. De flankerende kapellen zijn voorzien van lisenen met rondboogfriezen en kleine rondboogvensters met hardstenen, rechte druiplijst en lekdrempel.

Het nieuwe gedeelte is voorzien van rondboogvensters, en een roosvenster met maaswerk in de transeptarmen. Eenvoudige steunberen met hardstenen afdekking. Portaal in de westgevel van de noordelijke transeptarm.

Het oude gedeelte heeft een neoclassicistisch, bepleisterd interieur. Overwelving door middel van een tongewelf met rondbooggordelbogen op een geprofileerde lijst. De beuken zijn gescheiden door een rondboogarcade op pijlers met Korinthisch kapiteel. De zijbeuken zijn voorzien van kruisgewelven tussen rondbooggordelbogen op pilasters met kapitelen.

In het nieuwe gedeelte zijn alleen de murenpartijen bepleisterd. De centraalbouw op de kruising is voorzien van een bakstenen stergewelf met natuurstenen ribben, gedragen door hardstenen pijlers. De omgang, het transept en de rechte koortraveeën zijn voorzien van een soort Boheemse kappen. Half koepelgewelf boven de koorsluiting.

Mobilair: beeld van Sint-Ambrosius, gepolychromeerd hout, door M. Vandael van Molenbeersel (laatste kwart 19de eeuw); beeld van Sint-Franciscus van Assisi, gepolychromeerd hout (circa 1870); kruisbeeld, eik (eerste helft 19de eeuw); beeld van Sint-Antonius abt, gepolychromeerd hout (circa 1870); beeld van Johannes de Doper, gepolychromeerd hout (circa 1870); beeld van Sint-Antonius van Padua, gepolychromeerd hout (circa 1870); beeld van Sint-Gertrudis van Nijvel, gepolychromeerd hout (circa 1870); beeld van Sint-Helena, gepolychromeerd hout (circa 1870); beeld van Sint-Lambertus, gepolychromeerd hout (circa 1870); beeld van Sint-Isidorus, gepolychromeerd hout (laatste kwart 19de eeuw). Altaar van marmer en koper (na 1933). Twee biechtstoelen, eik, neoclassicistisch (circa 1870). Preekstoel, eik, neogotisch (begin 20ste eeuw). Doksaal, eik (tweede helft 19de eeuw). Orgel van P.J. Vermeulen (Weert), (1886).