Mauzoleum mieści się w dolinie Cuelgamuros w górach Guadarrama, 12 km na północ od pałacu Escorialu, 50 km na północny zachód od Madrytu. Kompleks składa się z podziemnej bazyliki, wykutej w skale, oraz z ogromnego krzyża stojącego na szczycie wzgórza Risco de Nava. Po przeciwnej stronie wzgórza mieści się klasztor benedyktynów. Bazylika ma formę podziemnej krypty, długiej na 262 metry i wysokiej na sześć pięter. Na kopule bazyliki znajduje się kolorowa mozaika przedstawiająca wędrówkę zmarłych do nieba. Ołtarz główny wykonany został z litego bloku granitowego. Wobec protestu papieża, który nie godził się, aby świątynia przewyższyła bazylikę św. Piotra, przedzielono ją bramą – przepierzeniem. Do bazyliki prowadzi krótki tunel o kolebkowym sklepieniu, na którego drzwiach z kutego żelaza widnieje frankistowski orzeł. W zamkniętych ossuariach bazyliki zostało złożonych 40 tysięcy urn z prochami żołnierzy i innych osób pomordowanych podczas wojny. Rejestr obejmuje 33 847 ciał, z tego 12 421 niezidentyfikowanych, ale wskazuje się, że jest on niedokładny. Pierwotnie, zgodnie z założeniem, mauzoleum miało gromadzić jedynie ciała ofiar ze strony frankistowskiej, uważanych za męczenników i bohaterów krucjaty przeciw komunizmowi.