L'abbaye de Brantôme est, du point de vue architectural, une abbaye romane. Toutefois, la voûte de l'église, reconstruite au XVe siècle, est gothique.
Le clocher de l'église abbatiale (XIe siècle) est certainement le plus ancien campanile de France. Il a, en outre, la particularité d'être bâti non sur l'église mais sur le surplomb rocheux de 12 mètres de hauteur qui la domine. Son architecture à quatre étages est pour le moins étonnante.
Il faut signaler la particularité de l’abbaye du XIIe siècle, dont une partie est construite dans la falaise. Dans une dizaine de grottes aménagées dans la falaise, il y avait le chauffoir et le lavoir des moines, le moulin abbatial, le pigeonnier troglodytique. La « fontaine du rocher » vouée à saint Sicaire est toujours vénérée pour ses vertus sur la fécondité.
La grotte du Jugement Dernier, aménagée au XVe siècle, baignée d'une atmosphère mystérieuse, décorée d'un énigmatique « triomphe de la mort » et d'une crucifixion d'inspiration italienne, témoigne de la spiritualité qui a animé pendant un millénaire la communauté des moines de Brantôme.
En 1850, l'État français commande au peintre périgourdin Jacques-Émile Lafon une peinture murale pour la chapelle de la Vierge.