La vie de Saint Gildas, écrite au XIe siècle par un moine, mentionne une église de Saint Démétré dans le quartier de Penvins.

Après la disparition de celle-ci  envahie par la mer, une église de style roman (XIe - XIIe)  aurait été construite à l'emplacement de l'église actuelle à Sarzeau.  En 1648, le toit de cet édifice s'effondre et en 1670 débute alors la construction d'un nouvel édifice. Sarzeau - de par son emplacement dans la Presqu'île de Rhuys et son rayonnement local - se dota d' une église aux proportions plus imposantes de style néo-classique avec une tour clocher carrée.

La nef fut agrémentée d' une double rangée de colonnes

et voutes sur croisée d'ogives.

Dans les  autels latéraux, on peut remarquer deux beaux retables en pierre du début du XVIIIe siècle.

2 vitraux modernes représente Saint Gildas et Jeanne d'Arc. On peut également remarquer un tableau représentant le Baptême du Christ, oeuvre du peintre Xavier de langlais (1932).

Le clocheton est démonté en 1989 et sera remplacé le 30 octobre 2018.

Saint Saturnin est le saint patron de cette église,  fêté le 29 septembre, de même que Saint Démétré.
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