W 1841 roku kościół był już w zasadzie gotowy, zostało tylko otynkowanie wnętrza. Prace wykończeniowe trwały jednak aż do 1848 roku, w tym samym roku świątynia została poświęcona.
Kościół w Żyrzynie to kolejna z realizacji wizji kościoła rotundowego Piotra Aignera (inspiracją był tu Panteon w Rzymie). Zanim zdołano go wybudować, powstała już kaplica pałacowa w Puławach i kościół św. Aleksandra w Warszawie. Budowla w Żyrzynie do nich nawiązuje, tylko w mniejszej skali. Do nawy na planie koła od strony południowej przylega zakrystia, w kształcie ryzalitu. Od frontu, na osi świątyni, znajduje się kruchta, jest ozdobiona skromnym, czterokolumnowym portykiem z trójkątnym szczytem. Świątynia nakryta jest kopułą, na jej szczycie jest umieszczona sześciokolumnowa wieżyczka z krzyżem. Wnętrze jest doświetlone przez okulusy znajdujące się w płaszczu kopuły, nad oknami.
Wnętrze to, zwłaszcza kopuła, jest ozdobiona polichromią i trzema kolorowymi witrażami w oknach (św. Stanisław, św. Zofia i św. Józef), ofiarowanymi w 1912 roku przez Stanisława i Zofię