Chrám je prvou štýlovo a slohovo čistou sakrálnou stavbou raného baroka na Slovensku. Tvoril súčasť komplexu univerzitných budov. Mikuláš Esterházy, zveril jeho výstavbu talianskym majstrom Antoniovi a Pietrovi Spazzovi v roku 1629.
Ešte nedokončený kostol bol vysvätený v roku 1637.
Jednoloďový dvojvežový chrám s rovným uzáverom svätyne je orientovaný na západ a má dĺžku 61 m a šírku 28 m. Nad jeho hlavným portálom sa nachádza štít s figúrami sediacich anjelov a kamenný erb rodu Esterházyovcov. Pod esterházyovským erbom sa nachádza kamenná erb Trnavskej arcidiecézy používaný od roku 2011. Interiér chrámu ohúri návštevníka svojou mohutnosťou a pestrosťou unikátnych malieb.
Hlavný priestor zaklenujú valené klenby s lunetami, v kaplnkách, po oboch stranách lode sú krížové klenby.
Skvostom celého interiéru je kolosálny celodrevený hlavný oltár dokončený v rokoch 1637 až 1640, na realizácii ktorého sa popri viedenských majstroch B. Knillingovi a V. Knothovi podieľali V. Stadler z Trnavy a majster Ferdinand z Cífera. Oltár vysoký 20,3 m a široký 14,8 m je jeden z najväčších oltárov svojho druhu v Európe.
Maliarska a štukatérska výzdoba interiéru kostola je dielom talianskych umelcov G. B. Rossa, G. Torniniho a P. Contiho. Stropné fresky sú dielom severotalianskych majstrov F.I.Grafensteina a C.Ricchiho. V minulosti sa nesprávne uvádzal ako autor stropných malieb viedenský maliar J. Gruber. Na ľavom pilieri chrámu sa nachádza ranobaroková kazateľnica je z roku 1637, ktorá je dielom B. Knillinga a V. Stadlera.
V presbytériu sa nachádza osem mortuárií. Pri pohľade do presbytéria smerom k hlavnému oltáru sú to pohrebné štíty zľava donátora kostola Mikuláša Esterházyho, Daniela Esterházyho, Alexandra Esterházyho a Františka Esterházyho, sprava Ladislava Esterházyho, Štefana Esterházyho, esterházyovský bez nápisu a napokon Imricha Ocskaya.