Die Kirche in Øsby ist die zweitgrößte Dorfkirche Dänemarks; die größte Kirche steht in Vestervig. Weiß gekalkt, mit Blei bedeckt und mit großen neugotischen Fenstern gen Süden markiert die Kirche den natürlichen Mittelpunkt des Dorfes. Während es auf der Nordseite der Kirche keine Fenster gibt, wurde an der Ostseite des Chores das alte Chorfenster wieder geöffnet, welches einen fantastischen Lichteinfall in den Kirchenraum gibt.
Seit dem Beginn des 16. Jahrhunderts hat die Kirche in Øsby die Grundform einer gotischen Langhauskirche. Die Sakristei an der Nordseite des Chores und ein Anbau – das „Gebeinehaus“ – an der Seitenkapelle südlich des Chores, stammen aus dieser Zeit. Im „Gebeinehaus“ wurden die Gebeine der stillgelegten Gräber aufbewahrt. Es ist das einzige noch existierende seiner Art in ganz Dänemark.
Zeitgleich mit den Anbauten erhielt die Kirche ihr gotisches Deckengewölbe. Im Innenraum der Kirche gibt es einige recht interessante vorreformatorische gotische Kalkmalereien: so ist u.a. ein Bild vom Papst mit ausgestreckter Zunge und winkender Hand zu sehen, daneben einige Schelme sowie das urchristliche Symbol des Pelikans, der sich an seiner Brust selbst verletzt, um seine Jungen mit seinem Blut zu ernähren; der Pelikan ähnelt allerdings eher einem Storch. Blumen- und Pflanzenmotive weisen auf das Paradies hin; geometrische Zick-Zack Elemente symbolisieren die himmlische Ordnung. Auch die Lilie, das Symbol für Maria, in deren Namen diese Kirche ursprünglich geweiht war, kann man in den Deckenmalereien erkennen. Heute ist die Lilie ein Element im Wappen des Kirchspiels.
An der Nordwand sieht man die Kalkmalerei von St. Georg, der den Drachen besiegt und die Prinzessin rettet; die Prinzessin ist zusammen mit ihrem Vater, dem König, im Hintergrund an der Stadtmauer abgebildet, während St. Georg den Drachen tötet.
An der gleichen Wand hängen außerdem zwei Gedenktafeln: eine aus Holz von 1775 über die Familie Engel, die andere über die Familie Bertelsen (auch das Sparlund-Epitaph genannt) von 1729, geschaffen von einem italienischen Stuckmeister. Die Kanzel von 1559 gehört zu den ältesten im Landesteil und zeigt Figuren sowohl von Adam und Eva als auch vom Satan und seiner Urgroßmutter.
Über dem Triumphbogen hängt ein großes hochgotisches Chorbogenkruzifix aus der zweiten Hälfte des
15. Jahrhunderts. Im Chor steht das mit Rankenornamenten verzierte romanische Granittaufbecken aus dem 13. Jahrhundert.
Der beeindruckende Altar ist ein Werk der Keramikerin Gerd Hjort Petersen von 1995. Der runde Kniefall ist von Hans Munck Andersen entworfen worden, dem Ehemann der Altarkünstlerin. Nach der Restaurierung wurde das ehemalige Altarbild mit dem Motiv von der Nacht im Garten Gethsemane, 1836 vom Künstler Adam Müller geschaffen, an der Nordwand des Chores aufgehängt.
In einer Nische in der Seitenkapelle des Chores steht eine Madonnafigur aus dem 15. Jahrhundert. Das Modellschiff der Øsbyer Kirche, welches von der Decke im Langhaus zwischen zwei Messingkronleuchtern hängt, ist eine Nachbildung der „Julie af Aarøsund“.
Der Klingelbeutel, der unter der Orgelempore an der Nordwand der Kirche hängt, ist von 1782; er diente dazu, Geld für Wohltätigkeitszwecke einzusammeln. Wenn der Klingelbeutel im Gottesdienst herumgereicht wurde, konnte eine Glocke im Beutel diejenigen aufwecken, die während der Predigt des Pastors eingeschlafen waren.
