Архитектурное решение выполнено в стиле восточноевропейской готики XVI в. По объёмно-пространственной композиции представляет собой трёх-нефную базилику с трансептом. Нефы разделяются рядами нервюрных колонн с лепными капителями и перекрыты стрельчатыми сводами. Пластика фасадов построена на ритме высоких стрельчатых окон и простенков-контрфорсов, завершающихся над карнизом четырёхгранными пинаклями. Перспективный стрельчатый портал главного входа фланкируется двумя массивными башнями со стрельчатыми аттиками и четырёхскатными шатровыми крышами.
В 1938 г. при приспособлении здания костела под архив внутреннее пространство расчленено на три этажа монолитными железобетонными перекрытиями, с башен сбиты аттики, упрощены крыши.
В советское время в здании размещался Государственный архив Приморского края. Ныне — Католический Приход Пресвятой Богородицы.