La Chiesa di Sant'Eufemia sorge lontano dal centro abitato di Nigoline, in posizione elevata, su uno dei rilievi che delimitano a occidente l'anfiteatro morenico del Lago di Iseo. Si raggiunge salendo dalla frazione di Nigoline per una via dal fondo acciottolato. È posta all’interno di un’area cimiteriale, così come doveva essere usanza comune delle chiese parrocchiali, prima delle disposizioni napoleoniche che imposero l’allontanamento dei camposanti dai centri urbani. Per questo motivo, e poiché l’abitato di Nigoline era andato sviluppandosi verso la pianura, a seguito della costruzione della nuova parrocchiale, Sant’Eufemia rimase isolata, conservando fino a tutt’oggi la prerogativa di accogliere nelle proprie pertinenze il cimitero della comunità.

La sua fondazione risale ai secoli VIII-IX e dai resti rimasti è possibile riconoscere l’impianto tipico della chiesa altomedievale: un edificio articolato in un’aula unica con abside quadrangolare, con orientamento Est-Ovest.

Della struttura altomedievale si sono conservate, a Occidente, all’interno della compagine della parete di età quattrocentesca, la traccia dell’antica facciata, con le tre archeggiature cieche a pieno centro; a Oriente, le archeggiature cieche che si trovano sulla struttura esterna di quello che era l’abside quadrangolare. È anche chiaramente visibile l’andamento a capanna delle falde del tetto con la traccia, in posizione centrale, di una feritoia a croce oggi tamponata. La muratura originaria fu realizzata utilizzando frammenti di mattoni di riuso di tradizione costruttiva romana e tardo-antica.

L’interno della antica zona absidale riporta affreschi di grande interesse, datati al XIV secolo: l’iconografia rappresenta nella volta il Cristo Pantocratore attorniato dai quattro Evangelisti, mentre sulle due pareti sono effigiati i dodici Apostoli (sei per lato).

Le indagini hanno permesso di rinvenire una tomba cosiddetta “alla cappuccina”, realizzata con grossi tegoloni ad alette, e due balsamari tipici dei corredi delle tombe a inumazione di epoca romana o tardo-antica, confermando che il sito poteva avere un uso cimiteriale già in tarda età imperiale e il perdurare di usi funerari più antichi durante l’Alto Medioevo.

Verso la fine dell'XI secolo e l'inizio del XII fu aggiunto il campanile, il quale, benché presenti le pareti interamente intonacate e la porzione terminale sia stata ricostruita integralmente nel Settecento, presenta evidenti sui quattro lati le specchiature romaniche ribassate e, sul lato occidentale, gli archetti ciechi di terminazione superiore.

Nel corso del XV secolo sulla chiesa antica, adibita stabilmente a parrocchia ma non più in grado di accogliere una accresciuta popolazione, si operò la demolizione della parete Sud per costruire, perpendicolarmente alla precedente, un nuovo e più grande edificio con orientamento Nord-Sud.

Questa chiesa venne edificata secondo l’architettura propria degli edifici religiosi quattrocenteschi di ambito rurale: presbiterio rettangolare con volta “a ombrello” e aula unica il cui spazio è ripartito da grandi archi trasversali a sesto acuto che sorreggono direttamente la travatura del tetto. L’antica abside altomedievale divenne quindi una cappella laterale, sede del fonte battesimale.

Nel corso di XV e XVI secolo l’aula della chiesa fu quasi completamente interessata dalla costruzione di ambienti mortuari sotterranei, testimoniati dalle numerose lastre tombali disseminate sul pavimento. Tra di essi, la cosiddetta “Tomba del leone” per la presenza di un altorilievo con un leone rampante sulla pietra tombale, si trova in un arcosolio su cui si trova un affresco del XV secolo raffigurante San Gottardo vescovo in cattedra tra San Rocco e San Sebastiano, con ai lati gli stemmi nobiliari dei Federici e dei Della Corte, famiglie documentate a Nigoline almeno a partire dal XIV secolo.

Proprio per la presenza nel paese di importanti famiglie nobiliari, la chiesa venne abbellita da numerosi affreschi, il più noto dei quali è il ciclo pittorico di cui è ornato il presbiterio. Questi affreschi sono oggetto di studio fin dalla fine dell’Ottocento: anche per le affinità con le architetture sobrie e i paesaggi collinari e lacustri che fanno da sfondo alle sue opere, sono stati attribuiti a Floriano Ferramola, importante pittore bresciano degli inizi del Cinquecento, attivo tra l’altro in S. Giulia a Brescia e in S. Maria in Valvendra a Lovere. Sono state riscontrate affinità stiliste anche con Paolo da Caylina il giovane, nipote di Vincenzo Foppa, a cui altri studiosi hanno proposto l’attribuzione. Se non opera diretta del Ferramola o del Caylina, si tratta del lavoro di un notevole pittore anonimo della loro cerchia o bottega. Questi affreschi sono infatti caratterizzati da forte plasticismo, vivace efficacia dei colori, squillanti accostamenti di toni e coerente adesione alla cultura classicista lombarda.

La narrazione del ciclo decorativo si svolge su due registri: le lunette della fascia superiore rappresentano scene della Passione di Cristo, a eccezione della lunetta centrale con la raffigurazione della Madonna con Bambino tra angioletti musicanti; il registro mediano presenta le vicende della vita e del martirio di Sant’Eufemia. Al centro sopra l’altare, come se fosse una pala, campeggia la rappresentazione di Sant’Eufemia fra un Vescovo ed un Santo Martire.

Alla base dei riquadri degli affreschi corre una scritta che spiega le immagini, ma il testo è in gran parte illeggibile, consunto dall’umidità. Interessante è la decorazione della zoccolatura con clipei al centro di finte lastre di marmo variegato.

In cantoria, sulla parete occidentale vicino al presbiterio, è conservato un importante organo datato 1766, opera di Giuseppe Antonio Cadei. Si tratta di un’opera di straordinaria importanza, perché una delle poche opere ancora esistenti del capostipite della nota famiglia organaria e per la sopravvivenza pressoché integrale di tutti i suoi elementi originali. Dal 2003 al 2011 è stato sottoposto a un accurato studio e restauro a cura di Flavio Dassenno e Gianluca Chiminelli.

La chiesa di Sant’Eufemia assolvette la sua funzione di parrocchiale fino ai primi decenni del XVII secolo, quando si decise di edificare l’attuale, in posizione più comoda per gli abitanti, dedicata a San Martino. L’edificio non subì nei secoli successivi alcuna variazione significativa nel suo impianto volumetrico; lo stesso cimitero ha conservato il suo aspetto internazionale a seguito delle parentele dei baroni Monti della Corte e dei conti Zoppola coi rappresentanti delle aristocrazie inglese, romena e armena, e presenta ancora steli e lapidi tombali dei secoli XIX e inizio XX, fornendo al sito un ulteriore valore storico e ambientale.