Pierwsza cerkiew w Brunarach została zbudowana po 1616 roku. Następna w 1653, zaś obecna w XVIII wieku. W 1831 roku cerkiew powiększono. Jest drewniana, konstrukcji zrębowej, orientowana sanktuarium na wschód. Zaliczana jest do cerkwi typu zachodnio-łemkowskiego, z izbicową wieżą konstrukcji słupowej w zachodnim masywie.

W bryle świątyni wyraźnie zarysowuje się zamknięte trójbocznie prezbiterium, nawa i babiniec wraz z pochyłą wieżą. Ściany są odeskowane, a dach pokryty gontem. Każda z części cerkwi zwieńczona jest baniastym hełmem z pozornymi latarniami oraz krzyżem.

Wnętrze nakrywają stropy płaskie z fasetami. Ściany zdobi polichromia z końca XIX w. o motywach rokokowo-klasycystycznych, wykonana przez Antoniego i Józefa Bogdańskich, natomiast w nawie zachowały się fragmenty starszych barokowych malowideł. Barokowy ikonostas z XVIII w. został przemalowany w 1831 r. w czasie remontu. W prezbiterium znajduje się ołtarz główny z baldachimem, w nawie usytuowane są trzy ołtarze boczne z drugiej połowy XVIII wieku. Na polichromowanej belce tęczowej umieszczony jest krzyż oraz figury Maryi i świętego Jana. Uwagę przyciąga także pięknie zdobiona ambona, chór muzyczny oraz rokokowa ława.

Świątynia otoczona jest kamiennym murem z 1830 roku.

Po "Akcji Wisła" cerkiew została przejęta przez Kościół łaciński.  Cerkiew pełni obecnie funkcję kościoła parafialnego rzymskokatolickiego Najświętszej Maryi Panny Wniebowziętej.

Cerkiew od 2013 roku znajduje się na Liście Światowego Dziedzictwa UNESCO wraz z 15 drewnianymi cerkwiami w polskim i ukraińskim regionie Karpat.

Zabytek znajduje się na Szlaku Architektury Drewnianej w Małopolsce.