O arquiteto, Diogo de Castilho, estabeleceu um modelo que a partir deste serviu para os seguintes Colégios de Coimbra, seguindo uma linha de edifícios de cúpula, o corpo da nave abobadado de berço, com uma decoração austera, possuidora de claustros, sendo estes elementos inspirados na Hospedaria de Tomar.
De planta longitudinal, a fachada principal apresenta três registos, dos quais o primeiro assenta numa plataforma de acesso através de uma escadaria. Ao centro, o portal é rasgado em verga reta e ladeado por duas colunas toscanas onde assenta a arquitrave e sobre a qual possui um nicho com a imagem da Virgem e o Menino. A ladear esta foram rasgadas duas janelas de moldura reta.
O segundo registo é formado por um janelão central, com o terceiro registo a rematar com um frontão triangular, o qual ao centro ostenta uma pedra de armas com os emblemas régios e uma inscrição alusiva à fundação do Colégio. Ao lado esquerdo da fachada central, apresenta-se o campanário com a porta de acesso no primeiro registo, um janelão no segundo e as sineiras no último.
No interior, o corpo da nave única é coberto por abóbada de pedra de caixotões, com seis capelas laterais intercomunicantes, formando duas delas o transepto.
A capela-mor quadrada alcança a largura da nave e coro-alto, possui um retábulo de talha maneirista. O coro alto é decorado por um cadeiral de madeira executado na primeira metade do século XVIII. Os capitéis dos claustros foram desenhados à semelhança dos capitéis esculpidos nas pilastras da Igreja.
Está classificada como Monumento Nacional.
