Nationalmuseet har under kirken fundet spor af kristne begravelser, der er ældre end kirken, og mener at der tidligere har været en mere beskeden trækirke på stedet, men det er der ikke fundet spor af. Der kendes heller ikke spor af andre middelalderbygninger på Sejerø.

Den lille teglhængte bygning der er sammenbygget med kirkegårdsmuren ud mod gaden, er fejlagtigt blevet kaldt kirkeladen. Den er opført omkring 1860 til opbevaring af øens brandsprøjte. Indtil omkring 1970 blev der i tilfælde af ildebrand ringet med kirkens klokker for at alarmere befolkningen.

I de første århundreder har kirken markeret sig endnu tydeligere i landskabet end den gør i dag. Indtil Sejerø Fyr blev bygget ca. 550 år senere, var kirken den eneste bygning på Sejerø der ikke var opført i lerklinet bindingsværk med stråtag.

Det eneste inventar der er lige så gammelt som den ældste del af kirken er døbefonten. Den er sikkert fremstillet på Gotland. Altertavlen er fra omkring år 1600. Alterbordsforsiden er nok lidt ældre. Prædikestolen bærer årstallet 1623. Nogle træskulpturer der står i tårnrummet er fra før år 1500. Den ca. 1 m. lange skibsmodel, der er ophængt i kirken, er en model af Christian den Fjerdes flagskib "Trefoldigheden", det bærer årstallet 1659. Det regnes for landets næstældste kirkeskib. Kalkmalerierne i skibets østligste hvælv er fra 1558. Der har været mange andre kalkmalerier både i hvælvingerne og på væggene. Nogle af dem ældre end de nuværende, men de er kalket over og kan ikke fremdrages.

De to pulpiturer, der er i kirken, og bidrager til dens særpræg, er indbygget, det vestlige i 1500-tallet og det nordlige ca. 100 år senere. Flere steder i kirken findes inskriptioner der fortæller hvem der gennem tiderne har bekostet vedligeholdelse og reparation af kirken.

I tårnet hænger to klokker. Den mindste er fra 1651. Den har omkring 1680 tilbragt et par år i Sverige som krigsbytte. En større klokke gik ved samme lejlighed i stykker da svenskerne tog den ned. Den nuværende største klokke er fra 1713. Den bærer indskriften: " Mig Friederich Rostgaard har til Seierø Kirke givet. For han i pesten blev ved helbred og livet". I klokken er indstøbt giverens og hans hustrus våbenskjolde. Det er de samme skjolde som ses på en egeplanke i våbenhuset. Planken har oprindelig siddet på Sejerø Skole. Frederik Rostgård var kirkens og hele øens daværende ejer. Den store klokkes klang overgår de fleste landsbyklokkers. Den bruges til daglig kun til bedeslagene og ved aftenringningen om lørdagen. - Den bør høres.

I kirkegårdens nordvestlige hjørne har Sejerøs befolkning rejst en mindesten over en canadisk og en skotsk flyver, der er begravet der. De blev fundet døde i havet under anden verdenskrig. Udenfor kirkegårdsmuren ved hovedindgangen står en sten til minde om 83 veteraner, der havde deltaget i krigene 1848- 50 og 1864. Det er bemærkelsesværdigt mange fra et sogn, der dengang havde 600 beboere. De havde næsten alle gjort tjeneste i flåden. De kom alle hjem i live, men en af dem døde efter hjemkomsten af sine krigssår.

Sejerø har egen præst og der er gudstjeneste i kirken alle søn og helligdage. Normalt er kirken åben i dagtimerne fra kl. 08 til kl. 18. I våbenhuset kan, ved selvbetjening, købes et lille hæfte, der på tolv sider fortæller om kirkens bygninger og inventar. Der er også fremlagt det nyeste nummer af Sejerø Beboerblad, der indeholder oplysninger om gudstjeneste tider og andre kirkelige arrangementer, og som kan købes for 10 kr.