L'église Notre-Dame et Saint-Mathurin (XV-XVIè siècle) est reconstruite au XVIIIè siècle et restaurée entre 1890 et 1902. Elle est située au centre de la cité, place Penthièvre. A l'origine, l'église est dédiée à Sainte-Anne. La cure de Notre-Dame est donnée en 1050 à l'abbaye Saint-Sauveur de Redon, puis, plus tard, à l'abbaye Saint-Melaine de Rennes. Au XVè siècle, l'église est un édifice rectangulaire pourvu de tours aux angles et d'un porche, qui faisait face aux halles de la place Penthièvre.

L'église actuelle de Moncontour portait, en 1408 et en 1516, le titre d'église Notre-Dame, mais dès 1546, elle prit celui d'église Notre-Dame et Saint-Mathurin.

Le 15 octobre 1584, on démolit l'ancien clocher. Le clocher, situé au nord du choeur, est reconstruit par l'architecte Georges Le Bouscher entre 1584 et 1587 (le registre de fabrique de Moncontour mentionne un budget de 2456 livres, en 1585). Il est alors convenu que "la pierre sera extraite des carrières de Trébry et de Beaumont, en Trédaniel. La forêt de Loudéac fournira le bois pour l'étayage et celle de Quintin, le bois de chêne pour la charpente " (marchés passés en 1582).

Le vaisseau primitif est doublé par un bas-côté sud vers 1620. Le beffroi, couvert d'ardoises, surmonté d'un dôme, possède des clochetons aux angles. Sa couverture de plomb date de 1647. La voûte du choeur est réparée en 1719 à l'aide de pierres tirées de la tour de Crouiche. Surélévation des piliers de la nef et réfection de la toiture entre 1733 et 1739. En 1736, le maître-autel est rapproché de la nef, le choeur est doté d'un parquet qui recouvre les pierres tombales des seigneurs du Vauclerc et une balustrade en fer forgé est posée entre le choeur et la nef. En 1786, reconstruction par l'architecte Antoine Guiber de la façade ouest.

En 1890, le pignon Sud-Ouest de l'église menaçant ruine et les murailles des collatéraux s'étant fortement inclinées vers l'extérieur, il est décidé de restaurer l'édifice. Les six verrières sont exécutées entre 1520 et 1540. La maîtresse-vitre (1522-1531) est consacrée à l'Enfance du Christ : elle représente cinq épisodes du Christ (la Visitation, la Nativité, la Fuite en Egypte, le Massacre des Innocents et la Présentation au Temple). Les vitraux de Saint-Yves (1537), de Sainte-Barbe (1538) et de Saint-Jean-Baptiste (XVIè siècle) occupent les fenêtres du mur nord de la nef, ceux de Saint-Mathurin et de l'Arbre de Jessé (XVIè siècle) se trouvent dans le collatéral sud. Le vitrail de Saint-Jean-Baptiste porte les armes des familles Le Mintier (seigneurs des Granges), La Motte (seigneurs du Vauclerc) et Milon. Tous les vitraux sont restaurées en 1588 par le verrier Claude Blaulo qui peint sur la vitre du chevet les armoiries du duc et de la duchesse de Mercoeur. Le bénitier, de forme conique, date de 1645. Les orgues et la tribune, oeuvre du facteur Merklin, date de 1580-1862. La chaire date de 1616. Le portail date de 1765. Les retables latéraux de Saint-Mathurin et de Sainte-Anne, restaurés par Yves Corlay en 1736, datent du XVIIIè siècle. Le maître-autel, en marbre polychrome, date de 1768 et a coûté 1890 livres. La table de communion, en fer forgé, date de 1738. Le buste en argent, oeuvre de Desury (orfèvre à Saint-Brieuc), date de 1805 (il aura coûté 1167 francs) et contient un fragment d'os frontal de Saint-Mathurin (on suppose que cette relique fut rapportée de Larchant par des moines bretons qui avaient émigré vers 920 pour fuir les Normands). A signaler qu'au cours de l'année 1791, les reliques de saint Mathurin et de saint Nicolas avaient été mises en sûreté à Plessala (Archives de l'église).

Le tableau intitulé " Saint Mathurin exorcisant Théodora (fille de Maximilien Hercule) " date du XVIème siècle : il s'agit d'une donation, en 1581, de René Eudo, sieur des Touches (le tableau est retouché en 1632 ou 1634 par Le Toiconeur). L'église abrite une Pietà (XVIème siècle) et un aigle-lutrin (XIXème siècle). En 1667, la fabrique avait acheté, pour la somme de 1.200 livres, une tapisserie d'Aubusson à haute lice représentant les prophètes et les patriarches de l'Ancien Testament : cette tapisserie " se divisait en un grand nombre de pièces et était assez vaste pour tendre entièrement l'intérieur de l'église " [Note : Les tapisseries de Moncontour furent faites suivant marché du 24 mai 1666 par Gabriel et François Pierron d'Aubusson. Toutes n'étaient pas encore payées en 1680. De 1643 à 1680, la maison Pierron fit des tapisseries pour le Palais du Parlement, la Visitation et diverses familles du pays de Rennes]. En 1694, une somme de 1.653 livres léguée par Marie de Beauquère, veuve de Mercoeur, est partagée entre le recteur de Notre-Dame et l'hôpital de Saint-Jean.

Elle comprend une nef avec bas côté sud de quatre travées, et au nord, face à la dernière travée nord, une légère avancée en aile, et un choeur. Le clocher est au nord de l’édifice. L’église actuelle, du début du XVIème siècle dans ses parties les plus anciennes (longère nord-ouest et porte), a été remaniée à diverses époques. Le 15 octobre 1584, on démolit l’ancien clocher et on le reconstruisit sur les plans de l’architecte Georges Le Bouscher de 1584 à 1587. En 1620, le duc de Vendôme autorisa la construction d’un bas côté ; puis, en 1719, on répara le chevet ; enfin, au XVIIIème siècle, l’on reconstruisit presqu’entièrement l’église. De 1733 à 1739, les piliers de la nef et le pignon furent surélevés et la toiture refaite ; puis, en 1786, on reconstruisit entièrement la façade sur les plans d'Antoine Guiber, architecte de Moncontour. Peu après, l’église fut fermée ; elle fut rendue au culte le 24 août 1802. En 1890, le pignon nord-ouest menaçant ruines et les murs goutereaux s’étant inclinés vers l’extérieur, on les reconstruisit sur le plan ancien et l’on refit la couverture. Enfin, en 1901 et 1902, l’on refit le beffroi sur les plans de M. Brunet, architecte en chef des Monuments historiques ; son inauguration eut lieu le 4 mai 1902. Le clocher est classé.

Le mobilier comprend six verrières du XVIème siècle qui constituent l’un des plus beaux en­sembles de la peinture sur verre en Bretagne. Il y a lieu de noter aussi le maître-autel en marbre, acheté 1.890 livres en 1768 et surmonté d’un tableau représentant saint Mathurin exorcisant Théodora, tableau donné en 1581 par René Eudo sr. des Touches, mais très restauré en 1632 par le peintre Le Toiconneur ; deux retables du XVIIème siècle, modifiés par Corlay en 1736 ; La chaire du XVIIIème siècle ; les fonts et un bénitier du XVIème ; le portail en bois daté de 1765, le buste en argent de saint Ma­thurin par Desury, orfèvre de Saint-Brieuc, acheté en 1805 ; enfin quelques statues anciennes de la sainte Vierge (XVIIIème siècle), sainte Anne, sainte Marguerite, Pieta (XVIIème siècle). Un beau groupe flamand, représentant une descente de Croix, a disparu au XXème siècle. A la Révolution disparurent les tapisseries à haute lice d'Aubusson, que la fabrique avait achetées en 1667 pour tendre entièrement l’église et qui représentaient les patriarches et les prophètes (R. Couffon).