Seul exemple connu dans l'Ain d'une maison particulière peinte à l'extérieur d'un sujet religieux, la maison dite "de Saint-Christophe" est de type savoyard avec son toit à deux pans largement débordant. Elle est décorée d'une peinture murale qui a fait l'objet d'une protection au titre des monuments historiques dès le 22 mai 1922.

Sculpté au-dessus de la porte en accolade et peint au-dessus de la fenêtre à meneaux du premier étage, l'écu  de Savoie figure deux fois sur la façade rappelant l'appartenance du village à la Maison de Savoie avant 1601, date du rattachement des pays de l'Ain à la France. L'ensemble du décor peint a été découvert sous un crépi uni en 1910 par le baron de Truchy, alors propriétaire de la maison. La restauration de 2012 a permis de comprendre que la partie basse du décor a été restituée à l'époque de sa redécouverte au début du 20e siècle, tandis que la partie haute serait l'oeuvre d'un peintre itinérant allemand aux 15e-16e siècle. 

A droite de l'écusson de la Maison de Savoie, la Vierge à l’Enfant entourée d'anges en vol se détache sur un semis de fleurettes ; l’un est muni d’un long phylactère enroulé dont les inscriptions ont disparu. Puis suit la scène de baptême du Christ par saint Jean-Baptiste.

A gauche figure la légende de Saint Christophe dans un paysage champêtre agrémenté d'un moulin et de divers personnages qui cheminent. La représentation du géant Christophe portant le Christ enfant correspond à un standard de la fin de la période médiévale. La popularité du motif tient essentiellement au saint représenté dont il suffisait de porter l’image sur soi pour se prémunir d’une mort subite. Il est ainsi devenu le saint patron protecteur des voyageurs.

Il existe d'autres exemples de décors peints extérieurs dans l'Ain, mais pas sur des édifices religieux : à Chaveyriat une Pietà du 16e siècle sous la galonnière, ou encore à Ceyzérieu, une crucifixion datable du 16e ou 17e siècle sur la façade est.

Trois sources jaillissent au pied des falaises de Saint-Sorlin et s'écoulent vers le Rhône. Au 19e siècle, elles ont été aménagées en lavoirs et abreuvoirs. La plus importante est celle de Collonges, dont le lavoir situé Grande Rue porte le nom du quartier éponyme. Construit sur un plan quasi carré au 19e siècle, probablement sous l’égide du Préfet Rousset, le petit bâtiment est classé au titre des monuments historiques. Il s’apparente à un temple avec sa façade à colonnade dorique et entablement. Tel un sanctuaire, il sert d’écrin à la précieuse source, représentée symboliquement par une statue de la Vierge posée dans une niche. La pierre claire utilisée accentue les lignes sobres typiques du néoclassicisme. La charpente à quatre pans à fort rampant est couverte d’une toiture en tuiles écailles surmontée d’un épi de faîtage.

Le village de Saint-Sorlin-en-Bugey est riche de plusieurs châteaux ou vestiges, comme ceux de l’ancienne forteresse de Cuchet bâtie par la famille de Coligny.

Le château de La Fontaine à Collonges remonterait au 12e siècle. Remanié en 1560, il a perdu sa tour à créneaux et merlons à la Révolution.

Le château du Molard, près de la Place de la Halle, a été construit au 16e siècle par les familles de la Forest et Paquelot. L'arc surbaissé du portail d'entrée porte la date de 1574 aux côtés des armoiries des deux familles. La famille Crozet lui ajoute une tour coiffée d’un haut toit pointu et deux ailes en 1878.

Le premier château de La Durandière édifié par Louis Valentin de Bouvens au 16e siècle se trouvait à l'emplacement actuel des écuries. L’édifice visible aujourd'hui, plus tardif, est construit au 18e siècle par M. Trocu de la Croze, avant d'être modifié au 19e siècle par le baron de Truchis de Varennes. Il comprend une conciergerie et une grille en fer forgé remarquable.

Le château des Prost de Cuchet, au cœur du village, daterait du 16e ou 17e siècle. Il porte le nom d'un des propriétaires, André Prost, juge-mage du marquisat. Son architecture Renaissance se lit dans la façade à arc en anse de panier et fenêtres à meneaux. Il présente en outre deux escaliers remarquables l'un à vis et l'autre à balustres.

A l'écart du village, le château du Bessey, propriété des familles de Richardon et de Mermety, se compose d'un corps de logis flanqué d'une tour carrée au nord. Il reste encore quelques vestiges du mur d'enceinte qui entourait autrefois le château. Le château, qui s'élève sur trois étages, date du 17e siècle. Par une porte cintrée, on accède au second étage éclairé par des fenêtres à meneaux.

Un temple, ou du moins une construction gallo romaine, a pu s'élever à l'emplacement ou aux environs de l'église, comme le laissent supposer les fragments retrouvés dont certains visibles dans les soubassements du parvis. Mais l'église elle même et le prieuré qu'avaient fondé les moines d'Ambronay, n'apparaissent pas avant le 11e siècle.

L'édifice, qui a toujours été placé sous le vocable de sainte Marie Madeleine, remonte à l'époque romane. Il est fortement transformé à l'époque gothique avec l'adjonction de nombreuses chapelles latérales (14e-16e siècles), la construction d'une abside à chevet plat (15e siècle) et le voûtement de la nef (16e siècle), si bien qu’il apparaît aujourd’hui au premier abord comme un édifice gothique.

Au 19e siècle, le lourd clocher bâti sur des vieux murs romans qui avait été en partie détruit à la Révolution, est reconstruit deux fois. L'autre transformation importante est la reconstruction de la façade en 1869-1870 avec pignon et clocheton de pierre. Un peu avant, vers 1862-1863, on perce les murs de séparation des chapelles latérales pour former des bas côtés.

On pénètre dans l’église en cheminant sur les dalles de pierre du sol légèrement en pente et en admirant la voûte nervurée de la nef. Celle-ci comporte au moins neuf chapelles latérales bâties à diverses époques. La première, du côté gauche en entrant, est sans doute la plus récente. Le bras droit du transept servait aussi de chapelle particulière à l'époque gothique. La croisée du transept est surmontée d’une remarquable coupole octogonale sur trompes soutenue par des colonnettes, particularité peu courante, du type de celle de l’église Saint-Martin d’Ainay à Lyon.

La tour du clocher et la croisée du transept sont inscrits au titre des monuments historiques depuis 1938.