Knivsta gamla kyrka invigdes år 1303 och helgades åt den helige Stefan.
Man tror att det redan på 1200-talet fanns en liten stenkyrka i romansk stil på platsen och vars stenar användes till nuvarande kyrkans norra mur.
Kyrkan är en salkyrka i gotisk stil byggd av gråsten med tegelornamentering på gavlarna, runt fönstren och vid ingångarna.
Sydportalen är gjord i nordtysk stil i rött och svart formtegel med målade reliefer ovanför porten. Kyrkobyggnaden består av långhus med rakt avslutat kor i öster, sakristia norr om koret och vapenhus vid långhusets sydvästra sida. Alla byggnadsdelar täcks av spånklädda sadeltak.
Sakristian är kyrkans äldsta byggnadsdel och hörde troligen till föregående kyrka. Vid mitten av 1400-talet försågs innertaket med tegelvalv och vid slutet av samma århundrade byggdes vapenhuset. Kalkmålningar tillkom på 1460-talet och hör stilmässigt till Tierpsskolan.
På 1770-talet togs de stora rundbågiga fönstren upp. Korfönstrets glasmålning som tillkom 1980 är komponerad av Jochem Poensgen, Düsseldorf. Norr om kyrkan finns en klockstapel uppförd 1756.
