L'église de Vals dédiée à Notre-Dame, en grande partie romane, est construite sur trois niveaux. Cet édifice religieux est l'un des principaux monuments de l'Ariège et constitue également un haut lieu de l'art roman pyrénéen, notamment pour ses fresques du début du XIIe siècle. L'église est partiellement construite dans la roche environnante et on y accède par une porte menant à un intérieur ressemblant à une grotte. Les fondations de l'église datent du 10e siècle, bien que certaines parties soient des 12e et 14e siècles. La partie inférieure du sanctuaire est décorée d'une fresque romane. Au XIXe siècle, de magnifiques vitraux ont été installés, faisant de l'église un mélange de sculptures anciennes et de fresques relativement modernes. Ces fresques, qui ont fait l'objet d'une restauration et d'une mise en valeur exemplaires en 2007 et 2008, présentent trois aspects de la vie du Christ : sa venue au monde (Annonciation, Bain de l'Enfant Jésus et Adoration des Mages), la période évangélique (apôtres) et la Parousie (Christ en majesté, entouré des symboles des quatre évangélistes). Parmi les figures entourant le Christ figurent les quatre archanges. Ce thème, rarement représenté, est à ce jour le seul connu en France.
