L'église Saint-Melaine de Cintré est un édifice construit en moellon de schiste et granite, et couvert d'ardoises. L'église comprend une nef et deux collatéraux, un transept formé de deux bras nord et sud qui ne sont pas en face l'un de l'autre, une chapelle au sud, une abside circulaire et une sacristie au nord.
On accède à l'intérieur de l'édifice par un porche surmonté d'un toit en carène. Un pierre gravée porte la date de 1641 ainsi que l'inscription "Face mieux qui pourra" de chaque côté de la porte. Un bénitier en pierre sur soubassement de schiste est également visible dans le porche.
La nef portait autrefois des peintures murales, recouvertes dans les années 1970. A cette même époque, le cimetière se trouvant autour de l'église a été déplacé à l'ouest du bourg. La voute de la nef est en anse de panier recouverte de lambris en bois.
Dans le collatéral nord se trouve un baptistère en pierre avec un décor peint.
Le croisillon nord qui daterait de 1574, conserve le retable de la Vierge en pierre et un autel en bois du 17e siècle. La Vierge à l'Enfant est représentée au centre, Joseph à droite et une statue de saint Isidore, patron des laboureurs à gauche.
La nef est séparée du chœur par un arc triomphal. Dans l'abside est visible un maître-autel du 17e siècle. Au centre une toile peinte représente l'Annonciation, entourée de deux sculptures représentant à droite Saint-Jean-Baptiste et Sainte-Catherine à gauche. Un vitrail avec les armoiries des Huchets de Cintré est également visible.
Le chœur communique avec la chapelle sud par un arc surbaissé sur lequel est visible les armoiries de la famille Huchet, et dont l'un des supports présente une inscription portant la date de 1641.
La chapelle au sud du chœur présente le retable de la Piéta visible au centre, Anne et Marie enfant en partie supérieure.
Le croisillon sud daterait de 1630 et serait construit à l'emplacement d'une ancienne chapelle appelée Vielle Chapelle. Nous pouvons y voir un retable du Rosaire en bois polychrome de 1650. Au centre une toile peinte représente la Vierge à l'Enfant remettant à Sainte-Catherine de Sienne et à Saint-Dominique le Rosaire. Une pierre tombale en pierre est posée sur l'autel.
Les quatre retables présents dans l'église sont inscrits au titre des Monuments historiques.
De nombreux écus peints ou gravés aux armes de la famille Huchet et de ses alliés sont visibles dans l'édifice. Les murs nord et sud de la nef conservent les écus bûchés d'une ancienne litre seigneuriale.
A l'extérieur, au niveau l'entrée de la chapelle sud se trouve une pierre tombale en schiste portant l'inscription Yves, et décorée des armes des le Vayer.
Anaïs Tissier a réalisé le recensement du bâti et l'étude du patrimoine de la commune de Coatréven (22) dans le cadre de son stage de Master 2 restauration et réhabilitation du patrimoine bâti à l'Université Rennes 2 en 2018 (6 mois).