Edificio tiene planta de cruz latina, con una única nave de tres tramos, crucero y presbiterio de testero plano. Hay capillas a ambos lados de cada tramo de la nave, que se abren a ella a través de arcos de medio punto, y disponía de coro alto a los pies, sobre arco rebajado, hoy desaparecido.
Originariamente se cubría con bóvedas de yeso en el presbiterio y la nave, y cúpula rebajada sobre el crucero, apoyada en pechinas decoradas en relieve con la simbología de San Pedro, tiara papal y dos lleves entrecruzadas. Las bóvedas del presbiterio y tercer tramo de la nave, anexo al crucero, eran de arista; presentaban decoración de yeso con motivos geométricos, al igual que la cúpula. Las bóvedas de los brazos del crucero eran de lunetos, también con decoración geométrica. Las bóvedas del segundo tramo de la nave y del coro eran de arista y carecían de decoración. Todas ellas han desaparecido en la actualidad.
La única decoración existente hoy en día son las pilastras con basamento y capitel que delimitan los tramos de la nave, y la cornisa superior desde donde arrancaban las bóvedas. En los restos de los arranques de los arcos fajones de la desaparecida cubierta, se conserva escasa decoración, consistente en rectángulos y puntas de diamante en alternancia. La decoración de las bóvedas sería muy similar a la que todavía se conserva en la iglesia del antiguo convento de San Francisco, de la misma localidad de Ariza.
Exteriormente los muros son de mampostería rejuntada con mortero bastardo, de piedra caliza irregular, salvo en las esquinas que es de piedra sillar. El alero es de tres hiladas de ladrillo dispuesto a sardinel, liso y aplantillado. Las esquinas del alero son de piedra arenisca, tallada con las mismas molduras que el alero de ladrillo.
El acceso al templo se encuentra en la fachada oeste. Presenta portada decorada a modo de arco triunfal, siguiendo los modelos recogidos por Serlio en su tratado. La puerta es de arco de medio punto, flanqueada por sendos plintos decorados con óvalos en los que se han inscrito cruces, sobre los que se elevan columnas pareadas de orden toscano, que a su vez sustentan piramidiones terminados en bola.
Coincidiendo con el eje de la puerta, en el muro se abre una hornacina avenerada, con frontón curvo, donde se encontraría la imagen del titular, hoy conservada en una dependencia del archivo de la casa consistorial. Sobre la hornacina hay un óculo, con rosca de ladrillo a sardinel, que iluminaba la nave.
Sobre una de las esquinas de la fachada se levanta la torre campanario, de planta cuadrada, realizada en ladrillo cara vista dispuesto a tizón. Posiblemente sea una adición posterior a la construcción del templo. Originariamente tenía tres cuerpos. El inferior es ciego. Se separa del intermedio por una línea de imposta de ladrillo aplantillado. En el segundo cuerpo se abren cuatro ventanas de arco de medio punto, una a cada lado, donde se encontraban las campanas, bajo las cuales el muro se decora con dos paneles rectangulares de ladrillo, dispuesto en esquinilla. Había un tercer cuerpo de planta octogonal y chapitel lobulado, que fue retirado en 1978 por razones de seguridad.