Notre-Dame de Thézac retient l'attention par son clocher roman, un des mieux conservés et des plus élégants de la Saintonge, ainsi que pour son étonnante coupole sur trompes renforcée de huit nervures, placée à la croisée, sous ce clocher. Une autre coupole de ce type est visible à Saint-Sornin.
En 1084, Robert de Pans faisait don de l'église de Thézac à l'abbaye auvergnate de La Chaise-Dieu, qui la rattacha à son prieuré saintongeais de Sainte-Gemme.
De l'édifice construit au début du XIIe siècle ne subsiste que le chevet en hémicycle, transept cantonné de chapelles gothiques et le clocher sur la croisée. La nef a disparu dès les guerres de religion au XVIe siècle. Dans le chœur subsistent deux beaux chapiteaux à feuilles d'acanthe très découpées et un autre orné de grandes palmettes. Sur le tailloir de cette corbeille, on distingue à peine l'inscription « Robertus me com(po)s(uit) » (« Robertus m'a conçu »), rare signature de sculpteur en Saintonge.
A l'inverse, un chapiteau orné d'un lapin dans le croisillon nord trahit par sa naïveté un sculpteur de moindre envergure.
Deux chapelles latérales s'ouvrent de part et d'autre du chœur. L'une, au nord, est du XIIIe siècle, mais sa voûte en croisée d'ogives a disparu. La chapelle méridionale est du XVe siècle.