Se trata de una iglesia rupestre, esto es, directamente tallada en la roca arenisca, lo que supone aprovechar la geología del valle del Ebro para realizar construcciones religiosas.
Algunos autores abogan por el origen de estos templos prerrománicos en época visigótica por inscripciones aparecidas en otras iglesias, con una cronología anterior al año 711 en que se inicia la conquista árabe.
En el caso de la iglesia rupestre de la Virgen del Carmen se mantiene un amplio marco cronológico: entre el siglo VII y el X.
Tiene una sola nave de planta rectangular, cubierta por bóveda de cañón y rematada en ábside cuadrangular más estrecho y alto que la nave.
Se encuentra muy restaurada y con añadidos posteriores, como la mesa del altar, la espadaña que se alza en un lado y, muy probablemente, las dos ventanas de la cabecera, una redonda y otra rectangular que tiene por encima un grabado en forma de arco.