Enligt larmet ska våldtäkten ha ägt rum vid Nikolai kyrka i centrala Örebro runt 23-tiden på kvällen.
– Beroende på hur målsäganden mår så kommer förhör att hållas med henne under dagen, säger Christina Hallin, presskommunikatör på polisen.
Brottet ska ha skett utomhus och en brottsplatsundersökning har genomförts under lördagsmorgonen.
Kvinnan uppger för polisen att hon inte alls vem mannen är, och att han började prata med henne strax innan den misstänkta våldtäkten.
Ingen person är frihetsberövad. Polisen vill ha in tips från personer som eventuellt kan ha sett eller hört något.