Vương cung thánh đường này gồm 70 nhà nguyện tôn kính Đức Mẹ Maria, mỗi một nhà nguyện phản ánh cách bài trí và nguồn gốc của những người nhập cư Công giáo và các dòng tu có lòng quảng đại xây dựng lên nó. Nội thất theo phong cách Hy Lạp, với nhiều mái vòm trang trí tranh khảm tương tự như Vương cung thánh đường Thánh Máccô ở Venice (Ý) nhưng ở quy mô lớn hơn nhiều. Các đặc tính của nước Mỹ được hòa quyện vào hình ảnh truyền thống Công giáo. Nghệ sĩ Jan Henryk De Rosen - chủ trì ủy ban tạo hình của nhà thờ ngôi cũng là người chịu trách nhiệm trang trí phần lớn cho nó, bao gồm cả bức tranh lớn ở vòm cung thánh phía bắc.

Bên ngoài của nhà thờ dài 459 ft (140 m), rộng 240 ft (73 m), và cao 237 ft (72 m) tính đến cây thập giá đính trên mái vòm.[1] Đường kính của mái vòm chính (vòm Chúa Ba Ngôi) chỉ có 7 feet (2.1 m), nhỏ hơn so với mái vòm của Điện Capitol Hoa Kỳ. Ngôi nhà thờ được xây dựng theo phong cách của các nhà thờ thời trung cổ, các bức tường và cột chịu lực thay vì kết cấu thép và bê tông cốt thép. Sức chứa nội thất của nó là hơn 2.000 chỗ ngồi, bao gồm một số khu phụ trợ hiện đại khác.

Hầm mộ nhà thờ hiện có lưu giữ Triều thiên Ba tầng của Giáo hoàng Phaolô VI từ năm 1968. Những tên của những người đóng góp cho công việc được xây dựng ngay từ buổi đầu, và những người họ muốn ghi nhớ không những chỉ được ghi vào sổ vàng nhưng đã được khắc ghi trên các bức tường và những trụ cột cẩm thạch tại tầng dưới của đền thờ.[11]