Ceglany, trójnawowy, orientowany kościół wybudowano w stylu gotyku nadwiślańskiego według projektu znanego architekta Stefana Szyllera. Jego budowę z inicjatywy proboszcza Aleksandra Olszewskiego rozpoczęto w 1902 r., kiedy rozebrano poprzednią świątynię. Obecny kościół jest piątym z kolei, który wybudowano w Osiecku. Pierwszy powstał w XIII w.

Część wyposażenia kościoła pochodząca z XVIII i XIX w. została przeniesiona z poprzedniej barokowej świątyni. Dlatego wnętrze łączy elementy baroku i neogotyku.

Najstarszym zabytkiem świątyni jest kropielnica z czarnego marmuru chęcińskiego, która obecnie pełni funkcję chrzcielnicy. Na ołtarzu głównym znajdują się figury patronów kościoła i relikwiarz z kością św. Andrzeja.

Uwagę przykuwa tympanon nad wejściem głównym.

Płaskorzeźby przedstawiają budowniczego kościoła, który ofiarowuje miniaturę kościoła Matce Bożej.

W kościele znajdują się tablice upamiętniające: żołnierzy AK z placówki Osieck, dowódców i żołnierzy Batalionów Chłopskich, powstańców styczniowych poległych w lesie pod Natolinem, poległych podczas II wojny światowej mieszkańców osieckiej parafii oraz Aleksandra Olszewskiego, proboszcza w latach 1897-1921.

Kościół od 1962 r. wpisany jest do rejestru zabytków.