Architektura Kościół orientowany został zbudowany na planie wydłużonego, zbliżonego do elipsy ośmiokąta ze ściętymi bokami, zamkniętego od frontu dwuwieżową fasadą. Trójnawowy korpus świątyni został przykryty okazałą kopulą, zwieńczoną latarnią. Od wschodu do korpusu przylega wydłużone prezbiterium z zakrystiami.
Ten typ układu centralno-podłużnego nawiązuje do architektury austriackiej XVIII w. Podobne rozwiązania zostały zastosowane w kościele Dominikanów we Lwowie, a także w kościołach w Lubelskiem: bazylice Narodzenia Najświętszej Maryi Panny w Chełmie, bazylice św. Anny w Lubartowie czy w kościele parafialnym pw. św. Ludwika we Włodawie.
M. Muszyńska-Krasnowolska uznała fasadę kościoła za powtórzenie fasady kościoła Jezuitów w KrzemieńcuAndrzej Betlej, Kościół Dominikanów w Tarnopolu, s. 150 (przyp.). Jerzy Kowalczyk przypuszczał, że autorem projektu kościoła był architekt, jezuita Paweł GiżyckiKowalczyk J., Świątynie i klasztory późnobarokowe w archidiecezji lwowskiej [w:] Rocznik Historii Sztuki, 2003, Nr XXVIII, s. 222, 222 (przyp..), 244, 246.. Andrzej Betlej twierdzi, że autorstwo Giżyckiego jest bardzo prawdopodobne, jednak jednoznaczne przypisanie temu architektowi autorstwa całej budowli wydaje się ryzykownymAndrzej Betlej, Kościół Dominikanów w Tarnopolu, s. 151..