Thánh đường Đan viện Châu Sơn (được xây dựng 18/2/1939) nằm trong khu vực rừng núi yên tĩnh, hướng theo trục Tây - Đông, thiết kế theo kiểu gothic với bức tường bao quanh dày tới 0,6 m, chỗ có cột dày 1,2 m tạo sự ấm áp về mùa đông và mát mẻ về mùa hạ. Nhìn từ hai bên, điểm nhấn suốt chiều dài 64 m chính là những cột nhà được thiết kế thành những tháp nhỏ cân xứng; tường được trang trí hài hòa bởi các cửa sổ chia thành hai tầng trên và dưới, phía trong là cửa kính gỗ, phía ngoài chính là những bức tranh "chạm thủng" họa hình các Thánh, hình người vác thánh giá và cầu nguyện.[2]

Điều đặc biệt ở công trình thánh đường Châu Sơn là nó được thiết kế theo phong cách kiến trúc Gothic với vật liệu chính là gạch đỏ không tô trát nên có một vẻ đẹp khác biệt, đặc trưng, chân thật và ấm áp.[3]

Phía trong thánh đường, ánh sáng tự nhiên vừa đủ lọt vào hai hành lang rộng qua những cửa sổ lớn tôn lên những hàng cột tròn, những họa tiết trang trí và phù điêu có tính khái quát cao. Mái vòm trắng cao 21m là đỉnh cao của nghệ thuật kiến trúc trong lòng thánh đường.