Tjällmo kyrka tillkom under 1200-talets senare hälft. Framme i koret hänger ett märkligt triumfkrucifix från 1300-talet. Medeltida kalkmålningar togs fram vid kyrkans restaurering 1957. Bl.a. ser man djävulen i två olika scener. I den ena är han i färd med att röra i en gryta, där en syndare kokas. I den andra sitter djävulen och skriver upp de kvinnor, som skvallrat och pladdrat i kyrkan under gudstjänsten.

I kyrkan finns en mycket ovanlig orgel, Risbergsorgeln, som ursprungligen byggdes i början av 1700-talet till Uppsala domkyrka som ersättningsorgel efter branden, som förstört orgeln där. Efter domkyrkans renovering blev orgeln överflödig. Carl Tisell på Hättorp köpte då orgeln till sin sockenkyrka 1741. Det unika med den tiostämmiga orgeln är att den har dubbel uppsättning av svarta tangenter. På dagens orglar finns en och samma tangent för ett höjt C och ett sänkt D, men på uppsala-orgeln skiljer man på dessa genom att de fått varsin svart tangent.

Också de ålderdomliga byggnaderna kring kyrkan är av stort kulturhistoriskt intresse. Prästgården tillkom på 1770-talet och i den gamla prästgårdslängan till höger om prästgården övernattade kung Karl XI vid ett flertal tillfällen, när han var ute på sina inspektionsturer i landet på slutet av 1600-talet.

Byggnaden, som rymmer Hembygdsgården, är socknens gamla komministerbostad. Befolkningen var en tid så stor i socknen, att man behövde både prost och komminister. Senare har huset använts av prästgårdsarrendatorn och kallades då Lönebostället. Det är ombyggt och tillbyggt flera gånger.

På kyrkans magasin, som ligger intill prästgården förvarades förr det ”tionde” som kom in som skatt till kyrkan. En del av den gick till prästens lön, men mycket gavs även till de fattiga i socknen. Nu har Tjällmo Hembygdförening ett Lantbruks- och hantverksmuseum inrymt i lokalerna.