Les ouvertures romanes situées sur le mur à la base du clocher, permettent d'estimer l'origine de l'église au 11ème S.
L'histoire de l'église est fortement marquée par les familles seigneuriales qui se sont succédées à Aillières.
Aux 16ème et 17ème s, le village d'Aillières possédait un temple protestant, situé au château.
Saisie comme bien national, l'église, le presbytère et la grange dîmeresse sont rachetés en 1796 par Germain Caillard d'Aillières, pour lui conserver son statut religieux. La famille d'Aillières donnera la jouissance de l'église à la commune de 1807 à 1985, date à laquelle, elle cède la propriété à la commune.
Le clocher a été remanié au 16ème s. Il est en forme de bâtière, forme courante dans le Saosnois.
La nef est d'origine romane, remaniée au cours des siècles. Les fenêtres sont des 16ème et 17ème s. On distingue une porte romane, sur le mur sud, bouchée. Le grand portail de style roman est du 19ème s. La voute en lambris est du 20ème s.
le chœur est de style gothique avec trois pans coupés et des contreforts extérieurs. A l'intérieur, la voute en pierre est remarquable. Trois belles fenêtres de style gothique flamboyant éclairent le chœur à l'ouest, dont les vitraux du 19ème s. sont de l'école du Mans. On reconnait "Saint Denis", patron de la paroisse d'Aillières.
La chapelle seigneuriale possède une entrée indépendante qui donne sur le parc du château. Sa construction est de la même facture que le chœur. La clé de voute est ornée du blason de la famille Caillard, qui succéda aux Le Vasseur comme seigneurs d'Aillières, par alliance en 1668.
Des objets de décoration très intéressants, se trouvent dans cette chapelle, comme la piscine du 16ème s. finement sculptée, située à droite de l'autel ou encore cette fresque datée de la fin du 16ème s.