projekt fasady przypisuje się Konstantemu Tencalli. Architektura kościoła reprezentuje styl dojrzałego baroku opartego na wzorach rzymskich. Budowla bazylikowa, trójnawowa z kopułą schowaną w dachu. Koło prezbiterium znajduje się wieża, a z boku dobudowano kaplicę Pociejów (1783) oraz kaplicę Matki Bożej Dobrej Rady. Nawy boczne podzielone poprzecznymi ścianami składają się z osobnych kaplic. Fasada została wzniesiona z marmuru sprowadzonego do jego budowy ze Szwecji.
Wystrój wnętrza, projektu Jana Krzysztofa Glaubitza, pochodzi z XVIII w., gdyż pierwotne wyposażenie uległo zniszczeniu w wyniku pożaru w 1760. Wystrój jest jednolity, rokokowy. Na sklepieniu freski przedstawiające żywot św. Teresy w oprawie stiukowej. Bogato zdobiony ołtarz główny przedstawia ekstazę św. Teresy. W ośmiu ołtarzach bocznych znajduje się wiele cennych malowideł autorstwa m.in. Szymona Czechowicza i Kanuta Rusieckiego.