La ermita se asienta sobre la roca natural y se erigió en sillería. Tiene planta de cruz latina y ábside semicircular. La portada se abre al sur en seis arquivoltas apuntadas ornadas con molduras aboceladas, motivos florales, y hojas de vid; los capiteles en los que descansan las arquivoltas reproducen igualmente la temática vegetal. El tejaroz de la portada apoya la cornisa en barrilillos, cabezas y figuras humanas, o uno e ellos, el más curioso, en el que se tallaron cuatro cabecitas formando una cruz griega. El alero de la cubierta está soportado por singulares canecillos geométricos, vegetales, antropomorfos, animalísticos, y en uno de ellos un crismón.

Se han escrito numerosos artículos, libros incluso, sobre la ermita y su filiación con la Orden del Temple, identificándola con la encomienda de San Juan de Otero. Desde el s. XVI algunos autores vinculan la ermita con la Orden, y es Loperraez en el s. XVIII, quien  parece dotar de carta de naturaleza esta idea no documentada históricamente ni arqueológicamente.

Desde entonces han proliferado publicaciones interpretando que la ermita de San Bartolomé y el Cañón del Río Lobos son escenarios templarios y santiaguistas, apuntando evocaciones en esta línea:

 El Cañón del Río Lobos ha sido uno de los itinerarios más protegidos que usaban los peregrinos para enlazar con el camino francés del camino de Santiago, y el crismón existente en el ábside de la ermita es el mejor testigo de este paso de peregrinos, puesto que era la marca gremial que dejaba la cofradía de constructores conocida en Francia con el nombre de Hijos del Maestro Santiago. Por lo tanto cabe suponer que ellos son los artífices de la construcción.

       Cuenta una leyenda que el Apóstol Santiago, montado sobre su caballo, saltó desde el alto de uno de los farallones del cañón. Los cascos dejaron sus huellas sobre la piedra, cerca del camino hoy utilizado y la espada se le cayó al suelo y allí donde quedó clavada, sería el lugar donde se edificaría la actual ermita de San Bartolomé.

Como curiosidad, señalar que la ermita de San Bartolomé está enclavada en un lugar equidistante de los dos puntos más septentrionales de la geografía peninsular, los cabos de Creus y Finisterre.