En Relaciones Geográficas de la segunda mitad del siglo XIX, Llano Grande aparece mencionada como una ranchería con 54 familias, por lo que es posible suponer que la construcción del Templo de Santiago Apóstol data de aquellos años. El conjunto arquitectónico se encuentra emplazado sobre terreno plano, como parte del núcleo central de la localidad. Está compuesto por el atrio delimitado por una reja de herrería y piso de tierra. La nave está dispuesta sobre un eje oriente-poniente, es de una sola nave y ábside.
La fachada principal es un cuerpo de proporción cuadrada, con el vano de acceso con arco de medio punto al centro, enmarcado por pilastras de capitel jónico que soportan un entablamento. En la parte alta se encuentra un vano en forma rectangular de reducidas dimensiones. El remate es de forma triangular, acusando la doble vertiente de la techumbre. El campanario es un volumen exento de dos cuerpos, con vanos cerrados por arcos de medio punto y la cubierta en forma de capitel.
Las fachadas laterales son paramentos lisos, con vanos de acceso lateral con arco de medio punto en la parte media de la nave. En el interior de la nave, el espacio se desarrolla sin interrupciones; los paramentos son lisos, recubiertos con una capa de aplanado y pintura a la cal. El presbiterio está separado por un arco triunfal y por un cambio de nivel en el piso.
Los muros son de adobe, con aplanados de cal. La techumbre es de estructura de madera y lámina de asbesto. El piso es de baldosas de barro cocido.
