Le testimonianze sulla chiesa di San Pietro non vanno oltre la metà del Seicento: nel 1843 Vittorio Angius riferisce che la chiesa fu fabbricata nel 1661 accanto alla chiesa di San Michele arcangelo «che era l’antica parrocchiale». La parrocchiale di San Pietro, in posizione dominante rispetto al centro storico, è ubicata nella parte sommitale del rilievo su cui sorge Neoneli.
L’edificio, che si affaccia su un sagrato dalla forma irregolare accessibile da due scalinate, presenta un prospetto con paramento murario in cantoni di trachite rossa e bruno-violacea di media e grossa pezzatura e dal taglio accurato.
L’impianto tardogotico è evidente già dalla facciata, impostata secondo un modulo quadrangolare con terminale piano coronato da merlature a tridente e al cui centro, in asse con il portale, si apre il grande rosone. Immediatamente al di sotto del rosone è scolpita in bassorilievo una decorazione a rosetta. A sinistra della facciata e in asse con essa si erge la torre campanaria a pianta quadrata, nel cui terzo ordine si apre in ciascun lato una finestra con arco a sesto acuto. Nel campo centrale del registro inferiore si apre il portale a sesto ribassato – frutto di un rimaneggiamento ottocentesco – al di sopra del quale è inserita una formella nel quale si trovano scolpite le chiavi di San Pietro.
La persistenza del linguaggio tardogotico caratterizza anche l’articolazione dello spazio interno della chiesa: un’aula mononavata scandita in quattro campate da pilastri cruciformi, raccordata, mediante grandi arconi, a quattro cappelle su ciascun lato, a eccezione della prima a sinistra, sotto la torre campanaria, ridotta a nicchia del battistero. Chiude la navata il profondo presbiterio sul cui lato destro si apre un piccolo ambiente a pianta quadrata con volta a crociera gemmata e costolonata secondo la più tipica tradizione tardogotica. L’aula è voltata a botte e rinforzata da sottarchi interrotti da un cornicione modanato che percorre tutto il perimetro interno dell’edificio, le cappelle laterali invece, rese comunicanti tra loro grazie all’apertura di archi a tutto sesto nei setti murari, si affacciano nell’aula tramite archi a sesto acuto. Fanno eccezione le due cappelle più prossime al presbiterio, trasformate nel 1886 in uno pseudotransetto, conferendo all’edificio la classica forma a croce latina.
Nella parrocchiale di San Pietro sono conservati molti pregevoli arredi: l’altare maggiore marmoreo, altari lignei e in trachite, un antico pulpito ligneo con paravoce, numerose statue lignee, ecc.