L’église d’Alligny, dédiée à Saint Hilaire, a été construite au XVe siècle et plusieurs fois remaniée aux XVe, XIXe et XXe siècles. Selon Baudiau, la paroisse serait mentionnée vers 706 mais l’église paroissiale aurait été bâtie au XVe à l'emplacement d'une chapelle seigneuriale du XIIe, sûrement la chapelle castrale de la motte d'Alligny (aujourd’hui chapelle nord peut-être). À Bazolles, une ancienne église paroissiale (du XIIe ?) attestée "au pied de la combe de Palue" aurait été "transférée" à l'emplacement actuel (voir fiche ancienne église). En 1827, cette importante paroisse fut érigée en cure de deuxième classe. Un caveau se trouvait sous la chapelle septentrionale, ancienne chapelle castrale. À l’intérieur (élément classé aux MH), on trouve une dalle funéraire de 1460, l'écusson des armes de Jean de Fontenette et une statue de saint Hilaire de la fin du XIVe siècle. Le visuel ancien présenté, montre la bascule municipale et le corral au pied de l'église où s'organisaient les foires aux bestiaux.

Sur un plan en croix latine, cette église présente un clocher d'époque romane qui repose sur quatre imposants piliers, un chœur de style ogival du XVe siècle, une nef et des deux bas cotés reconstruits en 1837. Le portail ouest, issu de l'ancienne église de Bazolles, fut démoli en 1852 ; ont été ajoutés alors une travée pour la nef et des bas-côtés. Les colonnes du porche (et du monument aux morts situé en face) proviendraient du château d’Eschamps (commune de Champeau en Côte-d’Or).

Au XXe, entre 1960 et 1980, l'aspect intérieur a été "radicalement" changé par l’abbé Van den Meersschaut pour un usage plus fonctionnel et très contemporain. Les enduits extérieurs ont été repris en 2010. L’édifice est flanqué d’une chapelle de chaque côté.