Catalogada como Monumento Histórico Artístico con fecha 1-6-1985, la iglesia de San Julián de Viñón fue levantada en época románica, aunque decantándose por los típicas pautas constructivas del prerrománico asturiano.

Tiene planta de una sola nave rectangular, con cubrición interna de armadura de madera, que remata en cabecera o capilla mayor —cuadrada, levemente más angosta que la nave y cubierta con bóveda de cañón— con una sacristía adosada a su muro meridional. Interiormente, la nave y la capilla están delimitadas por un arco de triunfo de triple rosca sujeto por columnas de doble fuste con capiteles decorados.

En el exterior, los muros del templo, cuya cubierta es a dos aguas, terminan en cornisa de piedra sujeta por canecillos. Su frente y parte de las fachadas laterales están recorridas por un pórtico de edificación posterior. La luz natural penetra a través de tres ventanas, abocinadas, de pronunciado derrame interno y con remate en arco de medio punto.

De las tres primitivas puertas de acceso abiertas en los lienzos oeste, sur y norte, ha desaparecido la septentrional tras ser cegada; las dos restantes culminan en arco de medio punto dovelado.

La ornamentación se concentra en el interior del templo, donde sobresale la zona de la capilla, de filiación prerrománica, cuyas paredes recorre una arquería ciega —más alta en el muro del testero que en el de los laterales— con columnas apoyadas sobre zócalo o banco corrido de piedra. Los diferentes capiteles del arco triunfal y la cabecera presentan rica decoración a base de motivos vegetales, geométricos, figuras de animales afrontados devorando a humanos... Por su parte, la línea de imposta del arco triunfal, extendida por los contiguos muros norte y sur del presbiterio, aparece adornada con rosetas tetrapétalas, palmetas, etc.

En el peldaño de acceso a la sacristía se mantiene el texto de una inscripción.

En los muros del templo se empleó como material la mampostería, destinando la sillería al realce de esquinas, portada, etc.