L'église Saint-Gatien de Villechauve paraît être du XIè siècle, ainsi que semblent l'indiquer ses fenêtres à plein cintre.
L'entrée a deux archivoltes en plein cintre, contournées par un cordon mouluré, et elle est ornée de deux colonnettes dont les chapiteaux sont ornés de têtes sculptées.Au dessus de cette entrée, une fenêtre qui semble du XVIè siècle.
Les fenêtres de la nef sont plus récentes, mais de chaque côté, on voit les traces d'une curieuse ouverture trés étroite, en plein cintre, et à linteau échancré, présentant la particularité d'être percée à travers un contrefort.
Le choeur est plus étroit que la nef et l'abside semi-circulaire plus étroite que le choeur. L'intérieur, refait en 1878,est pourvu de fausses voûtes en briques et plâtre. Cette restauration est mentionnée sur une plaque posée dans l'église, avce les noms de Mrs Pierre Buisson, maire et Amyot, curé de Villechauve. Les stalles sont du XVIIè siècle.
Cette église contient une pierre tombale dont on distinguait encore au début du siècle ces mots; gist ...Me...Launay..Curé... décédé...
Avant de pénétrer dans l’église sur la droite un visage humain est sculpté dans le tuffeau par un artiste local un simple paysan surement soucieux d’inscrire sa foi dans la pierre du cru …
Or un Laurent Launay fut curé de cette paroisse avant 1671 et un autre ,Thomas Launay en 1679. Cette pierre recouvre donc le corps de l'un de ces deux prêtres, inhumé dans l'église.
D'ailleurs on peut constater dans les anciens registres que beaucoup de personnes ont été inhumées dans l'église.
La cloche de l'église fut baptisée en 1837 par Jacques Bouttier, curé de Villechauve.Le parrain en était Pierre-Edgard de Montesquiou et la marraine Melle Marie-Zélie de Montesquiou.Cette cloche en remplaçait une autre qui datait de 1771.
A l'extérieur de l'église on peut remarquer plusieurs cadrans canoniaux.
Un cadran canonial est une marque lapidaire de petites dimensions que l’on trouve sur les façades sud des édifices religieux médiévaux. Il s'agit d'une sorte de cadran solaire dont la fonction n'est pas de donner l'heure de la journée, mais d'indiquer à une communauté religieuse les instants de début des actes liturgiques qui les réunissent, instants correspondant grossièrement aux heures canoniales.
Le cadran a la forme d'un demi-cercle (parfois un cercle complet) divisé en 4, 6, 8 ou 12 secteurs égaux. Au centre du cercle, une tige horizontale, perpendiculaire au mur, projetait une ombre servant à indiquer, au long de la journée, les moments de prière. Les tiges d'origine, probablement en bois, ont disparu, laissant un trou circulaire.