El proyecto fue realizado por el arquitecto jesuita Andrés Blanqui y en la obra intervinieron otros dos religiosos de la Compañía de Jesús, Juan Bautista Prímoli y José Schmidt.
La construcción de la iglesia fue terminada en 1876, cuando se concluyeron las dos torres proyectadas por el ingeniero y arquitecto Pedro Benoit.
En 2005 fue reabierto al público uno de los claustros originales, donde se exponen diversos objetos pertenecientes a las etapas que vivió la iglesia, como una silla de cuero que utilizaron los jesuitas entre 1734 y 1767, una mesa de mármol que los padres betlehemitas usaron para operar heridos durante las Invasiones Inglesas y un púlpito donado por Manuel Belgrano en 1805.
En sus muros se ven numerosas placas conmemorativas que nos revelan la grandeza de su historia.
La Fachada actual fue restaurada entre 1916 y 1931, por el arquitecto Pelayo Sainz: es de tipo ecléctico, neocolonial barroco.
Tienen influencia andaluza, adornadas con azulejos blancos y estucos propios del arte plateresco.
Debajo de la estatua, figura la frase "Haec est domus domini", que en español significa: "Ésta es la casa del señor" El templo, que impacta por su magnificencia y calidez, tiene una planta de cruz latina, cúpula coronando el crucero y capillas en las naves laterales.
La nave central tiene bóveda de medio punto con arcos apoyados en gruesos pilares.
Lo construyó el tallista José Merlang en 1833, con la ayuda del gobernador Juan Manuel de Rosas.
En el baldaquino, una cruz de estilo portugués que data del siglo XVIII.
Se ingresa al coro por una angosta escalera, abierta en el muro de la nave izquierda del templo.
Llevan los nombres en lengua latina, de la mitología antigua: Elespóntica, Eritrea, Cumana, etc.
Asimismo en las epidemias de cólera y fiebre amarilla del siglo XIX.
El mueble retablo que abarca la pared oeste, es de caoba; tallado a mano.
Hay vitrinas con valiosas imágenes y armarios con ornamentos antiguos de brocato francés.