Remontant au XIe siècle pour la partie la plus ancienne, notre église abbatiale fut partiellement reconstruite au XVe siècle, remodelée et enfin allongée au XIXe siècle.
Étroite et longue, l’église est composée de deux volumes qui se font suite : la nef des fidèles, qui correspond à l’église ancienne, datant principalement des XIe et XVe siècles, et le chœur des moines, construit par Dom Guéranger en 1865. Requise par l’installation du grand orgue, l’occlusion du vitrail qui éclairait jadis le fond de la nef obscurcit désormais plusieurs travées. Mais elle favorise une heureuse progression vers la lumière qui, aux heures du matin, inonde le chœur.
À l’origine, l’église possédait deux bas-côtés qui furent détruits pendant la guerre de Cent Ans. Les ouvertures furent alors murées. C’est Dom Guéranger qui, dans la seconde moitié du XIXe siècle, les a réouvertes pour y aménager les chapelles latérales.
Les chapelles du côté droit sont ornées de vitraux, qui datent tous des années 1930. La plus grande, celle du Sacré-Cœur, présente trois vitraux réalisés sur des dessins originaux de Maurice Denis. Les vitraux des quatre autres sont des créations de Pauline Peugniez, qui fut son élève.
Dans la nef, sous le clocher, se dresse sur la droite une statue de saint Pierre, patron du monastère, coiffé de la tiare et tenant en mains deux énormes clefs, conformément à l’iconographie traditionnelle. Réalisée à la fin du XVe siècle, elle a été érigée à cet endroit par Dom Guéranger en 1870, à l’occasion de la définition du dogme de l’infaillibilité pontificale. Une inscription en grecque, latin et français est gravée sur le socle qui reprend le texte qui figurait jadis sous la fameuse statue de Saint-Pierre de Rome : « Contemplez le Dieu Verbe, la pierre divinement taillée dans l’or. Établi sur elle, je suis inébranlable ».
Les stalles du chœur de notre église abbatiale sont au nombre de soixante-quatre. Leur disposition actuelle remonte à 1865, lorsque le nouveau chœur fut construit. Vingt-quatre d’entre elles datent de la seconde moitié du XVIe siècle. À l’origine, elles étaient placées dans la nef, en avant du transept, dix de chaque côté et quatre en retour, face à l’autel. Les personnages apparaissant en buste étaient alors disposés sur deux rangées, l’un au-dessus de l’autre.
Ces personnages représentent les ancêtres du Christ, depuis Jessé, le père de David. De Jessé part une tige qui, de buste en buste, arrive à la Vierge Marie portant l’enfant Jésus. C’est le rameau de Jessé, dont Isaïe avait prophétisé qu’il donnerait naissance au Messie (Isaïe 11, 1). Nos stalles rassemblent les ancêtres du Christ cités par la généalogie de l’Évangile de Matthieu (1,1-17), et ceux de l’Évangile de Luc (3, 23-38).
La tribune du fond de notre église abbatiale a d’abord été occupée par un orgue de Charles Verschneider (1857), puis par un orgue Gonzalez inauguré en 1934. L’orgue actuel de 39 jeux, à traction mécanique, est dû au facteur strasbourgeois Curt Schwenkedel. Il fut béni par le père abbé Dom Prou et inauguré par Gaston Litaize, le 22 octobre 1967.
La tuyauterie, qui réutilise une partie du matériel des anciennes orgues, a été partiellement modifiée à plusieurs reprises : en 1977 par Pierre Chéron, en 2009 par Denis Lacorre, et en 2010 par Jean-Marie Tricoteaux.
L’harmonisation assurée par Laurent Steinmetz, a été choisie du type « plein vent », c’est-à-dire que les pieds des tuyaux sont largement ouverts, autorisant l’emploi d’une pression d’air relativement basse, ce qui confère à cet orgue beaucoup de clarté et d’équilibre du grave à l’aigu. Autant d’éléments qui permettent d’aborder des œuvres de style polyphonique de toutes origines. Les jeux de solo viennent agréablement achever cet ensemble.
Dans la crypte de notre église, aménagée sous la croisée du transept, reposent les abbés de Solesmes depuis la restauration de 1833. Au centre se situe le tombeau de Dom Guéranger, surmonté d’un gisant le représentant en habits pontificaux, belle œuvre sculptée en 1933 par Henri Charlier (1883-1975). La crypte abrite aussi trois autels dont l’ancien maître-autel de l’église du prieuré mauriste, une très belle pièce du XVIIIe siècle taillée dans le marbre noir.
