El templo presenta un exterior sobrio, de muros blanqueados y lisos, en contraste con su portada barroca de piedra sillar y su torre esquinera de inspiración oriental. La fachada combina sencillez con detalles decorativos, como nichos, pilastras ornamentadas y el escudo mercedario en un tímpano triangular. La portada principal, elevada por el desnivel del terreno, destaca por sus dos cuerpos: el primero con arco semicircular y el segundo con un nicho de San Pedro Nolasco, rematado por pináculos.
En su interior, la cúpula elíptica del presbiterio y la del crucero muestran soluciones arquitectónicas tras los daños causados por sismos, especialmente el de 1869, que obligó a reforzar su tambor. La torre, la más alta del Centro Histórico, se compone de tres cuerpos: un primer nivel cúbico con molduras y barbacanas, un campanario con cuatro arcos y enormes campanas —una de las más grandes de América— y un tercer nivel con reloj londinense instalado en 1820, culminando en una cúpula nervada con linterna y capulín.
The church has a sober exterior, with smooth, whitewashed walls, in contrast to its Baroque ashlar stone portal and its oriental-inspired corner tower. The façade combines simplicity with decorative details, such as niches, ornate pilasters, and the Mercedarian coat of arms in a triangular tympanum. The main portal, elevated by the uneven terrain, stands out for its two levels: the first with a semicircular arch and the second with a niche of Saint Peter Nolasco, topped by pinnacles.
Inside, the elliptical dome of the presbytery and the transept display architectural solutions that were restored after the damage caused by earthquakes, particularly the one in 1869, which required reinforcing its drum. The tower, the tallest in the Historic Center, is composed of three sections: a first cubic level with moldings and barbicans, a bell tower with four arches and enormous bells—one of the largest in America—and a third level with a London clock installed in 1820, culminating in a ribbed dome with a lantern and a capulin.
