Stanowi przykład baroku w jego początkach i stał się wzorem dla wielu innych kościołów w Polsce. Przy budowie kierowano się zasadą łączenia planu podłużnego z centralnym, czego wyrazem jest szeroka nawa środkowa, boczne nawy złożone z rzędów kaplic oraz krótki transept. Świątynia ma zwarte wnętrze, w którym najbardziej wyeksponowana przestrzeń to przykryte kopułą skrzyżowanie naw. Kopuła ma ciekawą formę elipsy. Na górze wieńczy ją ozdobna latarnia. Prezbiterium jest mroczne, a jego okna umieszczono tak, by światło padało na księdza odprawiającego mszę. W apsydzie dekorację stanowią sceny z życia św. Piotra i św. Pawła oraz posągi patronów Polski – św. Wojciecha i św. Stanisława.
Uwagę przyciągają sztukaterie sklepień absydy i kaplic. Kamienna wykładzina nadaje budowli wyraz pewnej surowości. Kościół ma zwarty korpus i fasadę o silnie wystających gzymsach, potężnym wieńczącym tympanonie i podwójnym rytmie pilastrów. Jest dość oszczędna, jednak ma ogromną siłę wyrazu. W półkolistych niszach oraz na wysokich cokołach przed kościołem umieszczono posągi świętych, a nad portalem głównym godło zakonu jezuitów, w górnej kondygnacji znajdują się posągi św. Zygmunta i św. Władysława.