Está construida en la cabecera del río Alcalá, en su margen izquierda, en el extremo suroccidental de una amplia hoya, al pie del cerro de los Castillejos Altos, en una zona bastante urbanizada, salvo por su parte oriental, en la que aún dominan los pastos.

El santuario actual es un templo barroco de tres naves, con la central más ancha que las laterales y cabecera poligonal prolongando la nave central.

Está realizado con mampostería, salvo la fachada, que es de piedra sillar. La cubierta es de teja dispuesta a dos aguas.

El exterior es muy sobrio. Únicamente destaca en él la fachada, dispuesta en el hastial, que presenta influencias de la arquitectura religiosa valenciana. Está estructura en tres cuerpos, separados por pilastras y coronados por remate mixtilíneo escalonado. En el central, ligeramente rehundido, se encuentra la puerta. Es un vano adintelado, flanqueado por lilastras que sostienen un sencillo entablamento; sobre este se abre una hornacina de medio punto avenerada, flanqueada por pilastras torsas que sostienen una moldura curvilínea que remata el conjunto y sostiene una pareja de piramidiones coronados por esferas. En la cúspide del hastial se alza una espadaña de dos ojos en arco de medio punto.

Tras atravesar un pequeño atrio subierto con bóveda de lunetos, se accede al interior, que consta de tres naves, la central más ancha que las laterales, separadas por grandes pilares cruciformes; crucero no acusado en planta y, prolongando la nave central presbiterio y ábside semicircular.

El ábside está cubierto con bóveda de cuarto de esfera, mientras que el presbiterio lo hace con bóveda de cañón con lunetos. Similar solución se adopta en los brazos del crucero, mientras que el crucero propiamente dicho está coronado por una gran cúpula sobre pechinas. La nave central se cubre tambiénb con bóveda de lunetos y las laterales con bóvedas de arista.

Deben destacarse las pinturas murales de tema mariano que decoran las bóvedas, ejecutadas por el pintor turolense Ignacio Zaera entre 1825 y 1828, y las figuras de las pechinas, que representan a Judith, Jael, Esther y Ruth.

Junto a la iglesia se conservan restos de lo que parece haber sido un convento, con unos pórticos de sillería de arcos rebajados sobre columna muy sencilla. Pueden ser restos de un claustro. Se conserva un vano de entrada en arco rebajado enmarcado con pilastras y cornisa.