Le maître-autel, du 17e siècle, provient peut-être de l'ancien édifice élevé en 1637, ainsi que les stalles et les lambris du 18e siècle, installés dans le choeur, et les bancs de fidèles (non étudiés). En 1759, une cloche fondue par Louis Léonard trouve sa place dans le clocher.

L'église actuelle date du tout début du 19e siècle. En 1835, une autre cloche est fondue par Généreux Constant et Pierre- Alexis Bournez Père et Fils, fondeurs de cloche à Morteau, grâce au don de Nicolas Carmillet originaire de Vuillecin. A cette époque, le mobilier est complété par la chaire à prêcher, les confessionnaux (étudiés) et quelques pièces d'orfèvrerie parmi lesquelles un calice de Calliat et un ciboire donné par l'abbé Camille Michel à l'église de Vuillecin à l'occasion de sa première messe le 27 août 1882. En 1892, l'édifice est fermé par des verrières réalisées par l'atelier bisontin V. Joseph Beyer.