El edificio está construido en ladrillo y tapial, reservando la piedra para elementos más destacados como la portada
y los lugares más comprometidos constructivamente, como llaves o esquinas.
Responde al modelo característico de la Compañía, y tiene su prototipo en la colegiata de Villagarcía de Campos.
Su planta se inscribe en un gran rectángulo y es de cruz latina con una sola nave de tres tramos
con capillas entre los contrafuertes que poseen atajos entre ellas, crucero y capilla mayor.
Se trata de una planta consagrada en Villagarcía de Campos y que reultaba muy adecuada para la Compañía de Jesús,
pues tenía un amplio espacio diáfano para la predicación y las capillas laterales, por venta a particulares,
eran una buena fuente de ingresos. Los alzados interiores de la nave se solucionan de una manera similar a la de Villagarcía de Campos
y a de la iglesia de las Huelgas Reales de Valladolid: los arcos que comunican las capillas laterales con la nave central son de medio punto,
moldurados, y se disponen entre pilastras corintias que sujetan un entablamento del mismo orden, en donde se encuentran los escudos
de los Condes de Fuensaldaña, patronos del templo, como ya se ha dicho; sobre el entablemento se hallan las ventanas para ilumicación
de la nave, solucionadas como huecos termales que alternan óculos y espejos.
Los pilares torales del crucero se revisten también con pilastras corintias.
Los hastiales del crucero y de los pies de la nave son planos y por encima del entablamento se abre en cada uno de ellos un gran hueco termal.
La cubrición se realiza mediante bóvedas de cañón con lunetos en la nave y los brazos del crucero, con cúpula vaída sobre pechinas en el tramo
central del crucero y con bóveda de aristas las capillas laterales.
Todas las cubriciones muestran decoración a base de yeserías geométricas.
En el tramo de los pies, muestra un coro alto construido en 1904 con una viga de hormigón y que sustituye a una tribuna más pequeña.
El rectángulo se completa con dos dependencias de planta cuadrada a ambos lados de la cabecera: el relicario al lado del Evangelio y antepresbiterio
en el de la Epístola. Detrás de la cabecera y con eje transversal a la nave, se sitúan la sacristía,
de planta rectangular y grandes dimensiones, cubierta con bóveda de cañón con lunetos decorada con yeserías con puntas de diamante,
y la antesacristía, también rectangular y con dos tramos, cubiertos con cañón con lunetos que asimismo incorpora yeserías.
En el exterior, sobresale la cúpula del crucero, revestida con un bajo cimborrio cuadrado rematado con tejado a cuatro aguas.
