L'église portant le nom de la reine-moniale a été consacrée en 1099 ; construction et réaménagements s'étendirent du XIe siècle au XVe.Sainte Radegonde avait elle-même fondé Sainte-Marie hors les murs, église qui recueillit sa sépulture en 587.
L'harmonieuse silhouette de Sainte-Radegonde vue depuis le site des Dunes. Ce plateau permet de découvrir la " ville aux cent clochers ", surnom donné à Poitiers tant les édifices religieux y étaient nombreux avant la Révolution.
L'église comporte une abside, non pas circulaire, mais à sept côtés
Détail d'un chapiteau extérieur du chevet
Le beau et monumental clocher-porche possède d'étroites baies en plein cintre encadrées par des arcades à double voussure.
Le rez-de-chaussée et le premier étage sont plus anciens et plus frustes que les deux niveaux supérieurs.
On passe du plan carré à un élégant étage octogonal comportant des ouvertures géminées sur chacune de ses faces.
Dans les années 1450 un portail flamboyant très décoré a été plaqué devant la façade.
Une tourelle d'escalier cylindrique à lanternon donne accès au dernier étage.
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Deux reliefs encastrés dans les parois intérieures du porche se font face.
A droite, le Christ bénissant assis sur un trône.
A gauche, une femme auréolée et couronnée portant une robe avec de beaux drapés ; s'agit - il de la Vierge ou de sainte Radegonde ?
Une nef gothique s'intercale entre un clocher-porche et un choeur romans.
Presque rien ne subsiste de la nef romane remplacée au XIIIe siècle par un lumineux vaisseau couvert d'une voûte d'ogives.
La nef donne sur un sanctuaire roman : six colonnes reliées par des arcades en plein cintre.
Le choeur surélevé indique l'existence d'une crypte.
Une galerie de baies hautes s'interpose entre les arcades et la voûte.
Les peintures murales du XIIIe siècle ont été restaurées au XIXe après avoir été recouvertes fort longtemps d'un badigeon :
un Christ en majesté est entouré des évangélistes.
Des chapiteaux sculptés de feuillages corinthiens
surmontent les colonnes.
Les corbeilles du choeur sont aussi ornées de quadrupèdes
réunis par la tête et cabrés sur leurs pattes arrières.
Un personnage lutte avec des quadrupèdes ;
un serpent semble lui parler ou lui insinuer
la tentation.
Des scènes historiées sont aussi représentées : ici, la Tentation d'Adam et Eve.
L'arbre est réduit à une palme stylisée.
Daniel dans la fosse aux lions. L'ange allonge un bras démesuré par-dessus la tête de Daniel
pour porter Habacuc. Le prophète donne du pain et un panier à Daniel pendant que les lions
qui devaient le dévorer lui lèchent les pieds.
Les imposteurs jetés, à leur tour, dans la fosse sur ordre royal sont représentés
par un personnage précipité la tête en bas au milieu des lions.
La crypte sur les fondements de laquelle prend appui l'édifice actuel.
Au XIXe siècle les deux accès latéraux originels à la crypte ont été remplacés par un escalier unique.
Au centre le tombeau de sainte Radegonde en calcaire noirci par la fumée des cierges ;
le sarcophage date de l'époque mérovingienne.
Un déambulatoire du XIe siècle ( restauré ) à trois chapelles rayonnantes contourne la crypte.