Cùng với , nhà thờ Tân Định là một trong những nhà thờ cổ nổi tiếng với kiến trúc theo phong cách Gothic kết hợp Roman, pha chút Baroque được xây dựng trên địa bàn thành phố.

Toàn bộ công trình được sơn màu hồng, phía mặt tiền gồm một tháp chính và hai tháp phụ. Trên đỉnh tháp chính cao 52,6 mét có cây thánh giá làm bằng đồng cao 3 mét. Bên trong có năm quả chuông với tổng trọng lượng là 5,5 tấn. Hai tháp phụ có những tháp đèn, nhiều cửa sổ hoa gió với những hoa văn tạo vẻ vững chãi mà duyên dáng. Nội thất nhà thờ khá bề thế với hai hàng cột Gothic dẫn tới bàn thờ chính làm bằng đá cẩm thạch của Ý, tôn lên vẻ đẹp cho cả công trình kiến trúc.

Nhà thờ Tân Định đã trải qua nhiều lần tu sửa và mở rộng nhưng vẫn giữ được những nét kiến trúc ban đầu.

Hiện nay nhà thờ đang trong quá trình tu sửa do một số kết cấu như hệ thống mái ngói, cầu phong gỗ bị hư hỏng nặng.

Anh Khôi