El templo consta de nave única, crucero poco acusado en planta y cabecera poligonal. La nave presenta capillas laterales, hoy sin comunicación entre sí, abiertas por arcos mixtilíneos y con una tribuna en su parte superior cerrada con celosías de madera. La cabecera se cubre con bóveda de cascarón nervada, con lunetos en los entrepaños, quedando parcialmente enmascarada por el magnífico retablo mayor. El crucero se cubre con cúpula sobre pechinas con linterna; los brazos, de poca profundidad, se cubren con bóvedas de lunetos. La nave consta de dos tramos, a los que se abren, bajo arcos mixtilíneos de voladas molduras, sendas capillas que en origen estaban comunicadas entre sí por estrechos arcos de medio punto, hoy cegados; las capillas se cubren con bóvedas de lunetos, mientras que la nave lo hace con bóvedas vaídas en cuyo interior alojan casquetes ovales muy rebajados. Los paramentos murales de la nave están articulados por pilastras adosadas de perfil convexo, con altos plintos y capiteles pseudo-corintios sobre los que corre un entablamento que continúa el movido ritmo de los soportes. En la parte superior del muro se abren ventanales geminados de arcos de medio punto separados por parteluz y enmarcamientos en estuco, con terminación de volutas y de orejeras. A los pies de la nave se dispuso el coro alto de perfil cóncavo-convexo y con balaustrada de madera, bajo el que se sitúa la entrada.
Al exterior, el templo presenta dos lados exentos, el de la epístola y el de los pies, quedando el resto del edificio envuelto por las construcciones. En el alzado lateral destacan los contrafuertes y el volumen de la cúpula, enmascarado por un tambor octogonal.
La fachada se sitúa a los pies, está organizada en tres piso y un remate, quedando ligeramente retranqueada entre las dos torres que la flanquean. Los paramentos están articulados por pilastras y cornisas, constituyéndose un eje central que concentra los elementos propiamente decorativos y que está constituido por la portada, la hornacina central, el ventanal bíforo y el coronamiento de la fachada. La portada, en arco mixtilíneo de volada moldura, presenta en las enjutas relieves florales enmarcados por cornucopias; flanqueando la portada se dispusieron hornacinas, dos a cada lado, estando tapiadas actualmente las de los extremos, y las interiores ocupadas por las esculturas de San Agustín y Santo Tomás de Villanueva, ejemplos de la escultura rococó zaragozana. La hornacina central, en el segundo piso, presenta arco mixtilíneo y aloja una dinámica escultura de Santo Tomás de Aquino, quedando enmarcada por columnas toscanas de plinto cóncavo que sostienen un entablamento curvo con pináculos en los extremos. En el tercer piso se abre un ventanal bíforo que ilumina el coro, presentando igual composición geminada que los del resto del templo, e igualmente enmarcado por moldura. El coronamiento de la fachada presenta un perfil mixtilíneo de ritmos quebrados, albergando en el interior el escudo de la Orden. Sobre los extremos de la fachada se eleva el último cuerpo de las torres, abierto por vanos de medio punto que alojan las campanas; un remate octogonal da paso al chapitel.

La iglesia presenta gran unidad espacial al contar con una sola nave y ser el crucero y las capillas laterales de escasa profundidad, describiendo una planta de cruz latina de tipología jesuítica.
El interior de la iglesia aparece ligeramente desvirtuado por la decoración mural contemporánea con efectistas pinturas que recubren las bóvedas y la cúpula del crucero.
Al exterior destaca la fachada barroca, con una composición muy equilibrada, en la que sobre la fábrica de ladrillo se destacan elementos decorativos de piedra, algunos rococó.