Aunque ubicada hoy en una estrecha calle, que resta toda perspectiva a la fachada, en el momento de su construcción se situaba en uno de los principales espacios de la villa: una de las dos plazas en torno a las cuales se configuraba la trama urbana, la plaza Dalt, en oposición a la plaza de Baix (actual plaza de España), donde se encontraban el ayuntamiento y el mercado. Comunicada directamente con la plaza inferior a través de la calle de la Iglesia, se sitúa todavía en el curso de uno de los ejes que articulan el urbanismo de Calaceite, pues de ella parte la calle de Maella, que conduce a uno de los primitivos portales de la población, ubicado posiblemente en el emplazamiento de la actual capilla del Pilar.

Se trata de una iglesia de grandes dimensiones, con tres naves, capillas laterales entre contrafuertes, crucero alineado y cabecera orientada al este con planta poligonal en la capilla central y recta en las laterales; sobre el último tramo del lado del Evangelio se alza una monumental torre. Está realizada en sillería, con algunas zonas de mampostería.

En cuanto a su tipología y estilo, puede adscribirse, dentro del barroco, a la corriente denominada “pilarista”, deudora del proyecto realizado por Felipe Sánchez en 1674-1678 para la basílica del Pilar. Este modelo se caracteriza sobre todo por la similar altura de las tres naves, que configuran una característica planta de “salón” muy utilizada en Aragón desde el siglo XVI, por la superposición de soportes y por el crucero alineado con las naves y no acusado en planta. Presenta importantes paralelismos con la iglesia de Santa María de La Fresneda.

En su exterior destaca su fachada, con sus tres monumentales portadas, que corresponden a cada una de las tres naves del interior. Dotadas de un gran dinamismo, relieve y juegos de contrastes característicos del barroco, las tres muestran una idea compositiva similar: dos cuerpos de acusada verticalidad, en el inferior de los cuales se sitúa la puerta flanqueada por soportes adosados, mientras en el superior se abre una hornacina. Sin embargo, la portada central destaca sobre las otras por sus dimensiones (mayor anchura y altura), su profusión escultórica y su más acusada proyección hacia el exterior; por su parte, las dos portadas laterales son idénticas entre sí y se disponen simétricamente a ambos lados de la puerta principal.

La portada principal, concebida como portada-retablo, está compuesta por dos cuerpos, el inferior de los cuales tiene unas dimensiones considerablemente mayores. En su parte central se abre la puerta, en arco de medio punto, cuya rosca e intradós están decorados a base de casetones con motivos vegetales y ángeles en relieve, sobre pilares cuadrangulares de gran sobriedad rematados por capiteles lisos moldurados con finos listeles y boceles que se disponen escalonadamente. Está flanqueada por sendas parejas de estípites (pilares rematados por una sucesión de pirámides truncadas invertidas con los frentes cóncavos y convexos, decorados por carnosos relieves vegetales) y, hacia el exterior, de columnas salomónicas rematadas por capitel corintio; tanto los estípites como las columnas arrancan de elevadas basas con escudos ovales tallados en sus frentes, en cuyo interior pueden verse fechas (1701, bajo los estípites) y el escudo de la villa (bajo las columnas). Entre ambas parejas de soportes se abren hornacinas de medio punto aveneradas, actualmente vacías. Como cierre visual, enmarcan lateralmente este cuerpo de la fachada, por el exterior, frondosas guirnaldas vegetales dispuestas verticalmente.

Corona este cuerpo un ancho entablamento escalonado por su parte central, donde se dispone un gran escudo mariano, rematado por corona, flanqueado por una pareja de angelotes y enmarcado por lambrequines de rocalla; hay también en el entablamento decoración de bustos (ángeles, así como figuras femeninas y barbadas de difícil interpretación) y de florones. Por sus extremos el entablamento está rematado por sendos pináculos compuestos por una sucesión de pirámides truncadas.

El cuerpo superior de la portada, mucho más estrecho, tiene una composición similar al inferior. En la parte central se abre una hornacina avenerada en arco de medio punto, flanqueada por parejas de estípites y columnas salomónicas (que quedan exactamente sobre los estípites del piso inferior, potenciando el eje vertical de la fachada). Sobre la hornacina, una ventana abocinada con molduras escalonadas hacia el interior y rematada por una pareja de volutas, que repite, a menor escala, el quiebro del entablamento que separa los dos cuerpos.

Las portadas laterales son, como ya se ha indicado, de menor envergadura e idénticas entre sí. También constan de dos cuerpos. En el inferior se abre un vano adintelado flanqueado por triples pilastras (la central de las cuales está resaltada) que montan sobre altas basas cuyo frente está tallado en puntas de diamante. Sostienen un entablamento decorado por motivos vegetales y cabezas de ángeles. En el cuerpo superior se abre una sencilla hornacina avenerada, flanqueada por pilastras sencillas de frente liso. Tres jarrones en relieve, situados en ambos extremos del entablamento y sobre la hornacina, rematan cada una de las portadas.

La fachada está coronada por un frontón triangular que abarca toda su anchura.

Al interior, la iglesia consta de tres naves de la misma altura, separadas entre sí por arcos formeros de medio punto que apean en pilares cruciformes coronados por capiteles corintios sobre los que se dispone un elevado cuerpo de listeles escalonados de distinta anchura a modo de fragmentos de entablamento; un crucero alineado de mayores dimensiones que las naves, y tres capillas en la cabecera (las correspondientes a las naves laterales de una altura considerablemente menor). Tiene capillas laterales, tres en cada uno de los lados de la nave y dos en cada lado del crucero, y coro alto a los pies.

En cuanto a las cubiertas, la capilla central de la cabecera se cubre con bóveda de cuarto de esfera con lunetos y las laterales con sendas cúpulas; el crucero, también con cúpula, mientras que sus brazos lo hacen con bóvedas de cañón con lunetos; y las naves, divididas en tres tramos por arcos perpiaños de medio punto, lo hacen con lunetos en el caso de la central y con bóvedas de arista las laterales. Las capillas, espacios cuadrangulares con embocaduras en arco de medio punto, recurren también a los lunetos.

Todo el perímetro interior está recorrido por un ancho entablamento moldurado, compuesto por dos cuerpos, que se quiebran en su parte inferior para compensar visualmente el hueco de la embocadura de las capillas laterales.

El coro alto se sitúa a los pies, sobre arco escarzano en la nave central y arcos de medio punto en las laterales. Su frente está cerrado mediante balaustrada de madera torneada.

Por último, la torre se sitúa a los pies, sobre el último tramo de la nave del Evangelio. De planta cuadrada, consta de tres cuerpos, de dimensiones decrecientes y características muy diferenciadas entre sí, aunque existen determinados elementos decorativos, como las pilastras adosadas que los interrelacionan a la vez que potencian el eje vertical de la torre.

Su cuerpo inferior está integrado en la fábrica de la iglesia. Solo queda ligeramente diferenciado de esta a través de las pilastras adosadas, lisas y muy sencillas, que se disponen sobre las fachadas en lo que serían las esquinas de este cuerpo inferior. En una de sus esquinas se dispone un husillo, de sección circular, en cuyo interior se ubica la escalera de caracol mediante la que se asciende desde el coro hasta el siguiente cuerpo.

Sobre él se sitúa un tramo, de dimensiones relativamente grandes, concebido como un basamento del siguiente cuerpo. En sus cuatro caras se abren vanos ovales enmarcados por rombos, a los que flanquea el arranque de grandes piramidiones, a modo de pináculos, de alzado quebrado muy moldurado que ofrece un juego de entrantes y salientes muy barroco. A partir de aquí, el segundo cuerpo, que era el original cuerpo de campanas, presenta en sus cuatro lienzos vanos en arco de medio punto, trasdosados por boceles muy salientes a modo de guardapolvos. Las ventanas están flanqueadas por pilastras adosadas, que a su vez enmarcan las esquinas de trazado cóncavo.

En los cuatro ángulos superiores de este cuerpo se disponen un total de ocho figuras humanas en bulto redondo, todas ellas distintas entre sí. Representan diversos tipos populares, que aparecen inclinados por el peso del elemento que llevan a las espaldas, una canalización de evacuación de aguas, que recuerda las gárgolas de los edificios góticos.

Este cuerpo debió ser concebido como el superior en la traza original de la torre, que parece haber quedado inacabada. Por las apariencias, solamente restaría construir el chapitel de remate. Sin embargo, con posterioridad se le añadió un nuevo cuerpo, construido en sillarejo, en el que se abrieron vanos de medio punto con ladrillo dispuesto a sardinel para las campanas. Desempeña en la actualidad la función de campanario.

Por lo que respecta al interior de la torre, se accede a ella a través del coro. El ascenso al segundo cuerpo se realiza por escalera de caracol situada dentro del husillo adosado a una de las esquinas. Este cuerpo está cubierto mediante bóveda de cañón. El cuerpo superior, o de campanas, está cubierto a cuatro aguas mediante un forjado de bovedillas de obra sobre armadura de madera.