L'église de Sepx est un ancien édifice gothique comme en témoignent deux vestiges importants datant du XIVème siècle : une porte à arc brisé et le clocher.
Reconstruite dans la seconde moitié du XIXème siècle dans le style néo-roman en vogue à cette époque, l'église a été rehaussée et la voute a été reconstruite. On a percé également un nouveau portail toujours de style roman, qui a remplacé la porte gothique qui a été murée. On aperçoit sur cette dernière les traces des premières colonnes, ainsi que le départ des chapiteaux à feuillage caractéristiques de la période gothique méridionale.
Le clocher-mur en pierres de taille date de la même époque (XIVème siècle). Sur un puissant soubassement rehaussé de deux grandes arcades en plein cintre et décoré d'une frise de modillons s'élève le clocher triangulaire percé de cinq ouvertures contenant les cloches. Ces fenêtres sont elles aussi voutées en triangle, comme on le voit tous les clochers-murs de la région toulousaine, qui sont en général construits en briques (voir Notre Dame du Taur à Toulouse). De chaque côté du clocher, deux tours carrées sont surmontées d'une rangée de créneaux. Sur la face Sud du clocher, on relève les armoiries de la famille de Mauléon, cette famille ayant donné des Abbés Comandataires à l'abbaye de Bonnefont dont dépendait la Seigneurie de Sepx.