De straatgevel telde oorspronkelijk drie bouwlagen, maar de top verkeerde in het begin van de negentiende eeuw in zo'n slechte staat dat het Bestuur van de Godshuizen, de toenmalige eigenaar, de bekroning liet slopen en vervangen door een zware, horizontale kroonlijst. De twee registers die overblijven, worden verticaal geleed door geringde pilasters, waarvan de onderste een Ionisch en de bovenste een gestileerd Corinthisch kapiteel dragen. Ofschoon in de eerste plaats gedacht als een gebedsruimte voor de zusters, konden de gelovigen via kleine deurtjes in de eerste en derde travee de kerk betreden. De geblokte omlijstingen van deze portalen verwijzen naar vensterornamentiek van het Jordaenshuis te Antwerpen. De centrale travee van de onderste bouwlaag bevat een rondbogige nis met een zwaar uitgewerkte omlijsting, waarin diverse eigentijdse decoratieve elementen verwerkt zijn. Een barokke cartouche tussen twee gewelfde voluten onder een gebroken fronton bekroont het geheel. Oorspronkelijk bevond zich in deze nis een gesculpteerde voorstelling van het Heilig Sacrament, het vaste attribuut van Sint-Norbertus, de stichter van de kloosterorde. Op de tweede bouwlaag stond de patroonheilige ten voeten uit. De sokkel, die een pseudo-fronton doorbreekt, droeg het wapen van Gisbertus Mutsaert, de proost die in 1662 mee de opdracht gaf tot de bouw van de kerk. Al dit beeldhouwwerk viel echter ten prooi aan de revolutionairen. In de nis prijkt thans een achttiende-eeuws beeld van Maria met het Kind. De jezuïeten, die sinds het begin van deze eeuw de kerk bedienen, lieten in 1906 het Christusmonogram en in 1909 het beeld van de Heilige Ignatius van Loyola aanbrengen. Toen de kerk in 1968 werd gerestaureerd, besloot men de voorgevel te zandstralen, de houten daklijsten te vernieuwen, de kapitelen te vervangen en de zandstenen borstwering onder de kroonlijst in arduin te hermetselen.
Afgezien van de voorgevel, bestaan de muren uit baksteen voor het opgaand metselwerk en witsteen voor de speklagen, de hoekblokken en de omlijstingen van vensters en stellinggaten. Tussen de tweevoudig versneden steunberen die de zijgevels ritmeren, bevinden zich twee boven elkaar geplaatste steekboogvensters. De slanke, bijna onopvallende westertoren draagt een peervormige spits met dakkapellen. De originele eikenhouten kap, die de hele breedte van de kerk overspande, ging op 10 mei 1940 in de vlammen op. Bij de restauratie in 1966-1969 opteerde men voor een eigentijdse ijzeren constructie, waarop een nieuw schaliedak werd aangebracht. Bijgevolg behoort dit bedehuis typologisch tot de eenbeukige klooster- en collegekerken, die tijdens de zeventiende eeuw in de Zuidelijke Nederlanden op grote schaal werden gebouwd.
Ondanks de aanslepende moeilijkheden met de opdrachtgevende overheid, wist Lucas Faydherbe in de kerk van Leliëndael interieur en exterieur op een harmonische wijze op elkaar te betrekken. Dezelfde sobere statigheid die de voorgevel typeert, overheerst in de binnenafwerking. De geriemde bogen en pilasters in zwarte marmer, die een weinig uit het witgekalkte muurvlak naar voren springen, geleden de ruimte en maken in één oogopslag de structuur van het gebouw zichtbaar. Het hoofdgestel, waarop de gordelbogen van het kruisribgewelf rusten, wordt gedragen door vergulde Ionische kapitelen en scheidt de onderste vensters van de bovenste. Dit entablement bestaat uit een zwartmarmeren lijst, een bepleisterde strook met rode marmerimitatie en een witgeschilderde eierlijst. Door het koor op dezelfde wijze als de beuk te overkluizen, werden de gewelven perfect afgestemd op de wandarchitectuur. Het hoofdaccent van het interieur ligt duidelijk op de contrastwerking tussen de witte wanden en de 'classicerende' zwartmarmeren architectuurelementen.
Wie vandaag de kerk betreedt, zal nauwelijks merken dat het ganse interieur werd gedraaid. Vermits het roomse leergezag eiste dat het koor naar het oosten was gericht, bevond het hoofdaltaar zich aanvankelijk achter de straatgevel. Aan de westzijde daarentegen stond een grote tribune, waarop de kloosterzusters plaatsnamen. De gelijkvloerse gebedsruimte was voor leken bereikbaar via de laterale deuren in de voorgevel die verbinding gaven met portalen aan weerszijden van de absis. Om esthetische redenen werden deze toegangen verwerkt in de zijaltaren die Lucas Faydherbe omstreeks 1670 geconcipieerd heeft. Van het oorspronkelijke meubilair bleef omzeggens niets ter plaatse bewaard. De jezuïeten, die de kerk in 1900 verwierven, gaven het gebouw zijn huidig uitzicht, maar de aanpassingen zijn zo secuur en onopvallend uitgevoerd dat het bedehuis zijn barokke karakter behield.