Guimiliau doit son nom à saint Miliau, prince descendant des anciens rois de Bretagne, père de saint Mélar, décapité en 792, sur l’ordre de son frère.
Ce bel ensemble architectural, édifié aux XVIème-XVIIème siècle, est appelé «enclos paroissial». Dans cet ensemble reconstruit dans les styles flamboyant et renaissance, le granit et le kersanton se mêlent harmonieusement en un mélange de gothique et de renaissance, qu’agrémente la conception bretonne de l’architecture du XVIème siècle. Il comprend un arc de triomphe, un clocher tour (1530-1550) de style Beaumanoir, un ossuaire du XVIIème siècle et un porche sud remarquable par sa décoration.
A l’intérieur du porche polychrome dans son coloris d’origine, se trouvent des statues des Apôtres, majestueuses dans des niches à colonnettes ioniques. Sous les Apôtres, frise à têtes saillantes, symbolisant les péchés capitaux. Trois « bas-reliefs » : « Moine exorciste », « Création d’Eve », « Deux lutteurs à la corde ». En haut, statue du « Christ bénissant » entre Adam et Eve (style roman).
L’intérieur de l’église (XVIème-XVIIème siècle) est d’un ordonnancement, d’une simplicité originale, bien bretonne dans sa conception. Deux nefs et cinq chapelles latérales à fenêtres flamboyantes. Sablières et poutres d’origine, à figurations variées. Piliers cylindriques, en ordre dispersé.
Le baptistère (1675) est une merveille en chêne sculpté, somptueux et varié dans un décor de « bas-reliefs », de guirlandes, rosaces et motifs de toutes sortes. Un orgue (1677), un « Dallam » de trente-deux jeux, restauré en 1989 est placé sur la tribune en chêne sculpté.
La chaire (1677) offre des finesses de sculpture insoupçonnées. Quatre anges dodus et trois cariatides soutiennent la cuve aux panneaux couverts de « médaillons » d’une ornementation très soignée.
Bannières (1658) : Parmi les plus belles et les plus anciennes de Bretagne. Broderies tissées de fil de soie, d’or et d’argent. Arabesques et bouquets. Clochettes, démesurément lourdes.
Au centre de l’enclos s’élève le calvaire que l’on pourrait sans nul doute qualifier d’un des plus beaux de Bretagne. Edifié entre 1581 et 1588, il comporte plus de 200 personnages dont beaucoup en habits d’époque. Plusieurs scènes composent ce calvaire, drame de la Passion, et scène de l’Enfance de Jésus.
Une chapelle funéraire (1648) complète cet enclos, avec sa façade ornée de colonnes et de petites baies en plein cintre. Une chaire extérieure servait à la prédication en plein air. C’est dans cette chapelle qu’autrefois on déposait les corps des défunts, en attendant l’ensevelissement, surtout en cas de peste ou de choléra. A l’intérieur se trouve un autel en granit (1644), surmonté d’un retable de sainte Anne.