Den 30. november 1930 ble Storetveit kirke vigslet. Den er bygget etter tegninger av Ole Landmark som vant arkitektkonkurransen utlyst av soknestyret. Storetveit kirke ble finansiert gjennom en donasjon og oppført for et nytt kapellsogn skilt ut fra Birkeland sogn i Fana prestegjeld. Den ligger høyt og fritt på et platå med vidt utsyn mot nord og vest. På den andre siden av kirketunet er menighetshuset som stod ferdig i 1957 – også det tegnet av Ole Landmark.
Kirken er en enskipet langkirke oppført i stein. Hele lengden er 44 m. Selve skipet fram til koråpningen er 37 m. Den har et bratt, høyt saltak og et oktogonspir som rager 13 m over mønet. Fra korområdet ut mot sør er et lavere kapellbygg. Tilsvarende mot nord er det et mindre utbygg, sakristiet - som fram til 1971 også ble brukt som sogneprestkontor.
Et stykke unna står klokkestøpulen. Den er oppført i tre etasjer. Her henger tre av kirkens klokker. Den fjerde har fått plass i lanternen over oktogonen.
Det er tilsammen 600 sitteplasser i kirken.
Alteret er utstyrt med et krusifiks utført av Vilhelm Rasmussen. Viktigste utsmykkingselement for øvrig er de fire billedteppene i storformat som fremstiller evangelistene etter kartonger av Axel Revold, vevd i ull i tradisjonell åkleteknikk i 1935-1936.