W ołtarzu głównym kościoła znajduje się przedstawienie ukrzyżowania Chrystusa, który kona w towarzystwie dwóch łotrów oraz żołnierzy i kobiet, w tym Maryi, stojących pod krzyżem. Całość, wraz z ozdobnym baldachimem, zaprojektował . Wewnątrz bazyliki znajdują się również inne obrazy i granitowe rzeźby, przedstawiające m.in. sceny z życia Jezusa i wizerunki czterech Doktorów Kościoła; po lewej stronie ołtarza – Kaplica Najświętszego Sakramentu, po prawej – Kaplica Relikwii, zaś w zakrystii – malowidła przedstawiające dobroczyńców sanktuarium.
Kompleks zbudowany jest z granitu pozyskiwanego na miejscu, z góry Espinho. Jego elewacje pokryte są białym tynkiem, z kamiennymi obramowaniami. Oprócz wiodącego stylu barokowego, wykazuje również elementy architektury rokokowej oraz neoklasycystycznej. Sanktuarium stało się inspiracją dla budowli w innych częściach świata, w tym dla również wpisanego na listę światowego dziedzictwa UNESCO Sanktuarium Dobrego Jezusa w Congonhas w stanie Minas Gerais, w południowo-wschodniej Brazylii.