Bouwstijl: Lodewijk XVI-stijl
Datering: 1776-1778
Restauratie: 1968

Ligging
De grote kerk ligt aan de rand van het dorp.

Exterieur
De Sint Willibrorduskerk is gebouwd in de jaren 1776-1778, op dezelfde plaats als zijn tufstenen voorganger. De plannenmakers wilden dat het nieuwe gebouw aansloot bij de dertiende-eeuwse toren en zo ontstond de merkwaardige L-vorm in de plattegrond. Het is als het ware een halve kruiskerk geworden. Bouwkundig behoort de kerk tot de familie der Centraal-kerken in de Lodewijk XVI-stijl. De kerk is opgetrokken naar een ontwerp van de stadsbouwmeester van Harlingen, Willem Douwes, die ook betrokken was bij de bouw van de hervormde kerken in Harlingen en Berlikum.
Het gemetselde muurwerk wordt onderbroken door rondbogige vensters, die bij de restauratie van 1968 hun oude, achttiende-eeuwse houten roedeverdeling herkregen. Gemetselde pilasters dragen een fors, houten hoofdgestel. De toegangen tot het kerkgebouw zijn omlijst met natuurstenen poortjes. Het ene met classicistische ornamentiek is uit de bouwtijd van de kerk. Het werd vervaardigd door de steenhouwer Jelle Agema.
Naast de ingang is een merkwaardige steen ingemetseld met een opschrift betreffende de bedijking te Holwerd in de periode 1580-1584. Een andere steen van 1776 verwijst naar het bouwjaar van de kerk.

Toren
De toren is een monument op zich. De markante spits uit 1729 heeft lange tijd dienst gedaan als baken voor de scheepvaart op de Waddenzee. Met zijn 52 meter hoogte is het één van de hoogste kerktorens van Friesland. Er hangen twee klokken in de toren, waarvan de ene in 1653 in Leeuwarden is gemaakt door Jurien Balthasar. Oorspronkelijk hing daarbij een andere klok uit 1600, maar die werd in 1943 door de Duitse bezetter in beslag genomen en omgesmolten. Hiervoor in de plaats is in 1974 een klok gekomen die eerst in de Heilige Hartparochie in Den Haag is gebruikt. Het bouwjaar van deze klok is 1950. Het uurwerk is in 1912 vernieuwd.

Interieur
De kerkruimte wordt afgedekt met fraaie tongewelven. Het stucwerk werd aangebracht door Jan Filippes en Johan George Hinpel. De laatste is onder meer bekend van de kansels die hij met houtsnijwerk versierde voor de kerken van Sexbierum, Harlingen en Berlikum.
In de kerk ligt een elftal grote monumentale grafzerken met namen van adellijke families zoals Van Alya, Tziessens, Jaersama, Ringia en Bonga. Ook zijn er enkele grafkelders aanwezig.
Zeer bijzonder is de tegen de noordmuur geplaatste kansel uit 1778, gemaakt door houtsnijder Yge Rintjes uit Dokkum. De kansel is voorzien van rococoversiering en vormt met het doophek een schitterend geheel. Dit krijgt extra aandacht door de rijkdom aan koperwerk bestaande uit een lessenaar, een zandloperhouder, twee kandelaren op de kansel en een doopbekkenhouder aan de trap.

Orgel
In 1852 vond een ingrijpende verbouwing plaats. De toenmalige kraak werd ontmanteld, om plaats te maken voor een orgel van de firma J.C. Scheuer en Zn uit Zwolle. Om toch voldoende zitplaatsen te behouden, werd de huidige kraak gebouwd. Het orgel is 1907 ingrijpend verbouwd door de firma Bakker en Timmenga uit Leeuwarden. In 1988 is het orgel opnieuw gerestaureerd. U kunt het orgel beluisteren via de website van Organum Frisicum.

Huidig gebruik
De kerk van Holwerd is in 2008 overgenomen. De Plaatselijke Commissie die het beheer op zich heeft genomen, organiseert zo nu en dan concerten en exposities. De Protestantse Kerk te Holwerd, waarin de plaatselijke gereformeerden en hervormden sinds 1 januari 2009 verenigd zijn, huurt de voormalige hervormde kerk twaalf keer per jaar terug voor een zondagse eredienst. Het gebouw leent zich voor grootschalige activiteiten; er is plaats voor ruim 250 bezoekers.