Falkép
1758-ban egy canonica visitatio jegyzőkönyvében részletes leírás szerepel a templom falképeiről, így valószínűleg a református használat során sem meszelték le a freskókat. 1808-ban az egyházlátogatás alkalmával a Mettercia képen 1377-es évszámot olvastak ki. Ekkor alapvetően rossz állapotúnak írták le a templomot, melyet tetőzetének gyenge állapota miatt használhatatlannak tartottak. Lassú romlása 1889-ben tetőzött be, mikor ez a tető is leégett.
Romos állapotú oltára még sokáig állt, de az 1845–57 közötti időszakban ezt is elbontották, és falazott elemeiből ólakat építettek a környékbeliek. 1863-ban Rómer Flóris, a környék középkori emlékeinek vizsgálata során, Gózon Imre református tanító értesítésére kereste fel a romos templomot. Több publikációban is bemutatta a freskókat, melyeket idősebb Storno Ferenc mért fel és dokumentált. 1874-ben jelent meg Rómer nagy műve a középkori Magyarország falképeiről, melyben Velemér kiemelt szerepet kapott. Ennek illusztrációi ugyancsak Stornótól származnak. Rómer közbenjárására Szenczy Ferenc szombathelyi püspök befedette, felújíttatta a templomot. Viszont 1891-ben már újabb károsodásokról számol be az akkori plébános, és anyagi támogatást kér a javítások elvégzésére, de erre csak 1894-ben kerül sor. Ezt követően 10-15 évenként szerepelnek adatok kisebb-nagyobb mértékű károsodásokról és az elvégzett javításokról. Freskóit több alkalommal kezelték, javították, restaurálták, de a legjelentősebb szakszerű restaurálásra 1967–68-ban került sor Lente István vezetésével, melyet 2003-ban megismételtek.
A történelmi Magyarország területén különösen ritka jelenség, hogy középkori mestert nevesíteni tudjuk, és művének keletkezésének kora is pontosan meghatározható. Veleméren abban a szerencsés helyzetben vagyunk, hogy ismerjük alkotóját, aki nem más, mint a Radkersdorfból származó Johannes Aquila. 1377–78-ben készült művei borítják a falakat, sőt a mester még saját magát is megörökítette a szentélyben. Homlokzatát díszítő freskóiból mára nem maradt semmi, de Rómer a nyugati falon még Szent Kristóf alakját vélte felfedezni. Erről talán a mártonhelyi templom homlokzatán ugyancsak általa festett és részlegesen fennmaradt Szent Kristóf-ábrázolás alapján alkothatunk képet. Viszont nyomtalanul semmisült meg a kapu timpanonját díszítő Virdolorum ábrázolása.Belső falfelületeit egykor teljesen kifestették, de hajójának déli és nyugati falán ma már csak nehezen értelmezhető töredékek maradtak fenn. Északi fala dekorációjának is csak kb. egyharmada őrződött meg.
Összefüggő felületek poligonális záródású szentélyben maradtak fenn. Itt érzékelhető, hogy milyen lehetett egy teljes felületet beborító középkori falképciklus. Szentélyében a Szentháromságra ma csupán a keleti ablak bélletének és a diadalív szentély felé eső oldalának koncentrikus körei utalnak. Boltozatának freskói ugyan megsemmisültek, de falain nagy, összefüggő felületek maradtak értelmezhető állapotban. Keleti ablaka felett Veronika kendője, homlokívei alatt pedig a négy evangélista jelenik meg. Pontosabban csak kettő: az írópultnál ülő Máté és Lukács, mivel Jánost és Márkot csak az őket jelképező sas és oroszlán idézi meg. Északi falán, Máté mellett látható a térdelő, imára kulcsolt kezű festő képe, akit lábánál művészcímer, előtte feliratszalag azonosít. Alsó regiszterében az északi falon azonosíthatatlan templommodellt tartó nő szentet, északkeleti és délkeleti falán az Angyali üdvözletet, déli falán pedig egy ma már azonosíthatatlan, de Rómer által még Szent Apollóniaként meghatározott karcsú női szentet és Szent Mihály alakját jelenítette meg a művész. Itt, kerek ablaka alatt egy különleges trompe-l’oeil jellegű ábrázolás kapott helyet, amely egy szentségtartó fülkét jelenít meg a kegyszerekkel.
Hajójában a legnagyobb épen maradt összefüggő felület a diadalív kifestése. Ennek felső részén az Utolsó ítélet kapott helyet, középpontjában a mandorlába foglalt ítélő Krisztussal, balra az üdvözültek, jobbra az elkárhozottak csoportjával. Diadalívének alsó részén oltárképszerűen jelenik meg az északi oldalán egy Kálvária-kompozíció, déli oldalán pedig baldachin alatt Szent Anna harmadmagával. Hajójának déli falán ma már csak Szent Erzsébet alakja ismerhető fel, de Rómer még Szent István és Szent Imre alakját is azonosította. Diadalíve mellett a másik nagy, összefüggő felület hajójának északi falán maradt fenn. Felső regiszterének párosával, csúcsíves fülkékbe foglalt apostolfigurái ugyan mára megsemmisültek, de alsó regisztere ma is jól értelmezhető. Itt a nyugati falon induló hatalmas Háromkirályok hódolata képet jelenítette meg Johannes mester.
A képmező bal oldalán még két király lóháton halad a baldachinos trónon ülő Szűz Mária felé, aki előtt Gáspár már hódolattal térdel. Felette a betlehemi csillag, melynek sugarai a gyermek Jézusra irányulnak. E kompozíció mögött, de attól külön kerettel el nem választva áll Szent László király, illetve egy toronyszerű épület mellett Szent Miklós püspök. A szent király jobbjával hatalmas bárdra támaszkodik, míg bal kezét kardján nyugtatja. Hermelines gallérú és bélésű vörös köpenyt visel. Felső ruházata deréknál szűk, zöld színű, középen gombos zeke, ehhez társul a vörös színű, szűk, harisnyaszerű nadrág. Derekán csattal és csomóval megkötött övén tőr függ. Beállítása ugyan hasonló, de viselete jelentősen eltér a Képes Krónika (1360) miniatúráján látható Szent László-ábrázolástól. Haj- és szakállviselete viszont rendkívül közel áll a váradi-győri hermán (1406 után) megjelenő típushoz. Koronáját bekarcolással emelték ki, tették hangsúlyossá, és a szent király legitimációját erősítő angyali koronázás motívumát is megjelenítették. Bal válla fölött egy kitárt szárnyú angyal helyezi a koronát László király fejére.
Hajójának nyugati falán ma már alig értelmezhető töredékek utalnak egykori teljes kifestésére. Közülük balra lent a Köpenyes Mária ismerhető fel. Egykor legfelül a lóháton ülő, köpönyegét a koldussal megosztó Szent Márton és az ugyancsak lovon ülő, a sárkányt legyőző Szent György alakja jelent meg, de ma már ennek csak értelmezhetetlen roncsai ismerhetők fel. Köpenyes Mária szintjén Jeruzsálem városa ismerhető fel, mely egyes vélekedések szerint a Háromkirályok hódolata képhez tartozik. Végül a kapu fölött megfestett, fiait vérével tápláló pelikánt érdemes még megemlíteni, melynek ma már csak sinopiája ismerhető fel.
Természeti érték
A Magyarország nyugati határán, a Belső-Őrség völgyében fekvő Velemér különleges természeti értékek őrzője. A Vendvidék az ország legcsapadékosabb területe, speciális klímájának köszönhetően növényvilága eltér más tájainktól. Egykori természeti képét a lombhullató és tűlevelű fák alkotta erdők, lefolyástalan, lápos területek határozták meg. A vidék legértékesebb élőhelyei a tőzegmohalápok, mint a Fekete-tó vagy Ördög-tó, ahol a tőzegmohafajok mellett tőzegeper és vidrafű tenyészik. Itt él a rovarfogyasztó kereklevelű harmatfű, mely speciális élőhelye miatt a fejlődéséhez szükséges tápanyagokat az elejtett rovarokból nyeri ki.
Velemér település közelében él az illatos sárga virágú láprétek, égerligetek ritka növényfaja a sárga sásliliom. A kalandos múltú virágot a belga Carolus Clusius találta meg és írta le 1579-ben Németújvár közelében, ezt követően Nyugat-Európában kedvelt dísznövénnyé vált. Nemesített változata kicsit később hazánkban is megjelent, de kevesen tudják, hogy eredete az Őrséghez köthető. A vadon termő egyedeit napjainkban a haszonállattartás visszaszorulása következtében felhagyott kaszálók cserjésedése, erdősülése veszélyezteti.
A nedves rétek, mocsárrétek rovarvilága változatos, színpompás képviselőik a lepkék. Nyár elején kezdi meg repülését a vörösesbarna színű lápi tarkalepke, melyet a sötét hangyaboglárka és a vérfű hangyaboglárka követ július–augusztus hónapokban. Ezek a fajok bonyolult fejlődésmenetük és az élőhelyeik csökkenése miatt különösen veszélyeztetettek.
A terület madárvilága is figyelemre méltó. Az elegyes idős erdőállományok megfelelő fészkelő- és táplálkozóhelyet biztosítanak a rejtett életmódú fekete gólyának, de itt telepszik meg a rovarlárvákkal táplálkozó darázsölyv is. A harkályfélék közül a hamvas küllő ritkán kerül szem elé, azonban jellegzetes hangja messziről elárulja. A nedves kaszálórétek adnak otthont a fokozottan védett, főleg éjszaka harsogó harisnak, és a réti fülesbagoly is ezeken a területeken fészkel.