Arnö kyrka hör formellt sett till Veckholms församling. Tidigare låg kyrkan i Arnö församling, som var en församling i nuvarande Enköpings kommun.
Kyrkans äldsta delar kommer troligen från 1200-talet. Kyrkan består av ett långhus med ett vapenhus från 1647. Sydost om kyrkan finns en klockstapel från 1726.
Arnö kyrka slutade vara församlingskyrka 1943 och överläts till staten 1958, men det hålls ibland kyrkliga förrättningar i den. Idag ägs kyrkan av Enköpings pastorat, men förvaltas sedan 2015 av Statens fastighetsverk.