Sacerdos de Kylien néven először az 1334-es pápai tizedjegyzékben szerepelt. 1591-ben Killiyenfalva néven jelentkezik a forrásokban. A Kilyén név előzménye a latin Kilianus, amely végső soron kelta eredetű, jelentése: remete, szerzetes. A szentek között is találunk Kiliánust, aki védőszent is: ő bajorországi (würtzburgi) hittérítő szent volt. „A templom a XIII. század végén, a település XII-XIII. századi temetőjére épült – írja rövid ismertetőjében Máté László. – Eredetileg torony nélküli, félköríves apszisban végződő egyhajós épület volt, szentélyének északi oldalához kisméretű sekrestye csatlakozott. A hajó falait a XIV. század közepén falfestményekkel díszítették. A XV. századi átalakítások során a félköríves apszist lebontották, helyébe a hajóval egyenlő szélességű, poligonális, boltozatos szentély került. A hajó falait megmagasították, a régi déli bejáratot befalazták, elé támpillért építettek. A szentélyhez új sekrestyét toldottak, a bejáratot élszedett, késő gótikus kőkerettel díszítették. A szentély déli és délkeleti falaiba kőkeretes mérműves ablakokat helyeztek el.” A templom falain freskótöredékek kerültek felszínre: én is ezért, a Szent László-legenda falképeit fényképezni voltam itt, de annyira kopott volt, hogy nem lehetett semmit kivenni.
A templom hajójában egy régi kő állott, amelyet a torony alatti kapu fölé helyeztek el. Ezen virágdíszes keretben az 1427-es évszám olvasható. A reformációig tiszta katolikus falu később református, majd unitárius lesz, és az unitáriusoké marad a középkori templom is. „Az 1799-ben megkezdett felújítási munkálatokat az 1802-es rendkívüli erősségű földrengés szakította meg. A szentély boltozata leomlott, a falak megsérültek, a délkeleti mérműves ablak kőkerete teljes hosszában megrepedt. A földrengést követő helyreállítás újabb átalakításokhoz vezetett. A leomlott boltozat helyébe a sepsikilyéni unitárius szentélyt kazettás mennyezettel födték le, amelynek motívumai megegyeztek a hajó 1799-ben készített kazettás mennyezetének díszítményeivel.” A templomot ebben a formájában láthatta Orbán Balázs is a XIX. század végén. 1977-ben újabb földrengés károsította az épületet, azóta nem használják. A restaurálási munkálatok 1994-ben kezdődtek.
A faluban a református templom előtt egy kopjafa az 1848-49-es szabadságharcra és a világháborúkra emlékeztet. Azt írja S. Nagy Balázs, hogy a „világégésben elesett kilyéniek névsora össze van állítva, de a neveket még nem vésték márványba”.
