Eglise orientée de plan longitudinal, composée d'un vaisseau unique divisé en quatre travées et terminée par un chevet plat. Un porche en pans de bois précède la façade occidentale. Un corps de bâtiment annexe servant de sacristie est accolé au mur du chevet.
Le porche, dont les murs latéraux sont ajourés, est percé d'une ouverture quadrangulaire à l'ouest. La façade occidentale en mur-pignon est percée d'une porte cintrée. Le clocher, de plan carré, est situé sur le faîte de la toiture du coté du chevet. Il est coiffé d'une flèche à pavillon à égout retroussé surmontée d'une croix de faîtage. L'ensemble de l'édifice est couvert d'une toiture en bâtière. Les murs latéraux sont percés de baies quadrangulaires et cintrées. Le chevet est également éclairé par des baies cintrées tandis que le corps de bâtiment annexe est ajouré d'une baie quadrangulaire.
L'édifice s'élève sur un niveau composé de baies. L'espace de la nef s'ouvre sur le choeur par une arcade en plein-cintre. La nef est couverte d'un plafond plat lambrissé. La charpente repose sur des piliers.
La structure du pignon ouest de la nef daterait du XVIe siècle. Le reste de la nef et du choeur est plus ancien, probablement du XIIe siècle. Le porche date du XVIIIe siècle.
Le duc de Normandie, Guillaume Longue-Épée, fit une donation en 930 à l'abbaye Saint-Pierre de Jumièges. Cette dernière comprenait le village de Gauciel sous le nom de "Gaudiacus". Elle pourrait expliquer le choix de saint Pierre comme saint patron de l'église. Le patronage et les revenus de la cure restèrent à l'abbaye jusqu'à la Révolution.