La chiesa, orientata a nord, presenta un impianto longitudinale a croce latina con tre navate, transetto aggettante con absidi semi ottagonali e cinque cappelle per lato, pure semi ottagonali.
La facciata principale, frutto di un restauro ottocentesco, si presenta a salienti con paraste a sottolineare la ripartizione interna a tre navate con cappelle laterali.
Un unico portale lapideo con una importante cimasa settecentesca dà accesso alla chiesa, al di sopra del quale si apre un imponente oculo vetrato con cornice in cotto e due finestrelle; su entrambi i fianchi sono invece presenti una monofora sovrastata da un oculo vetrato, entrambi con cornici in cotto.
Il prospetto è concluso con una cornice in cotto a dentelli a seguire l’andamento a capanna della linea di gronda su cui si innalzano quattro pennacchi in cotto in corrispondenza del colmo e delle paraste della facciata. Il fianco laterale sinistro è caratterizzato dagli aggetti e dai rientri dovuti all’andamento poligonale delle cappelle ripristinati con i restauri ottocenteschi, sui quali affacciano le monofore che illuminano gli interni.
Sempre esternamente la zona absidale è contraddistinta dall’imponente e volume in laterizio a vista che definisce lo spazio del coro nella zona retrostante l’altare.
Internamente le navate sono divise da sette arcate ogivali impostate su colonne di granito, sovrastate da capitelli a motivi fogliati, a cui corrispondono, tanto nella controfacciata che nei setti murari tra le cappelle laterali, semicolonne in muratura di laterizio intonacate.
La copertura del corpo centrale è realizzata con volte a crociera, caratterizzate da nervature a toro e chiavi di volta con busti a rilievo; le cappelle laterali sono invece coperte da volte a ombrello.
Una ricca decorazione pittorica sottolinea il gioco delle membrature architettoniche. Nelle cappelle laterali della navata sinistra si conservano importanti testimonianze pittoriche quattrocentesche, in gran parte opera di Agostino de Mottis e aiuti e di Giovanni Donato Montorfano.
Nel transetto sinistro è presente la cappella Grifo con decorazioni opere di Bernardino Butinone e Bernardino Zenale e sculture di Benedetto Briosco.
Nel transetto destro è visibile un’opera attribuita dalla storiografia a Bergognone. Infine le cappelle laterali della navata destra conservano decorazioni di fine cinquecento inizio seicento.
Il presbiterio, sopraelevato rispetto all’aula e, nella parte antica, ancora diviso dalla balaustra, è connotato da un profondo coro e da una terminazione piana (tipica delle chiese umiliate) le cui decorazioni parietali sono da ascriversi al periodo compreso tra il 1571 (anno della soppressione definitiva dell’Ordine degli Umiliati) e il 1640 (periodo in cui si definì l’ampliamento dell’abside).
XIII – Risale al XIII secolo una memoria di una chiesa posseduta dagli Umiliati e dedicata ai Santi Pietro e Paolo, detta in “Glaxiate”.
XV – Tra la fine del Quattrocento e l’inizio del Cinquecento risalgono sia la decorazione della cappella del Battista, ascrivibile alla mano di Giovanni Donato, che l’affresco con le “Esequie di S. Martino”, situato nella omonima cappella, probabilmente lacerto di un ciclo dedicato al santo.
1460 – Dell’attuale chiesa non si conosce la data certa di edificazione né l’architetto che molti riconoscono in Giuniforte Solari. Intorno al 1460 fu eretta la cappella maggiore, voluta dai fratelli Azzereto e Pigello Portinari; nel 1464 venne sepolto nella terza cappella di sinistra, Mariotto Obiano. A questa data una buona parte dell’edificio doveva essere terminata e il suo completamento dovrebbe essere avvenuto intorno agli anni settanta del Quattrocento.
1486 – Esecuzione degli affreschi con le “Storie della Vergine” opera attribuita a Agostino de’ Mottis e aiuti nell’omonima cappella, commissionati da Leonardo della Serrata, canonico regolare e preposito della vicina chiesa di San Barnaba.
1489 – Ambrogio Grifi iniziò a pensare alla decorazione della sua grande cappella, stipulando dapprima un contratto con il pittore Troso di Lodi, poi rivolgendosi a Vincenzo Foppa. Di fronte alle inadempienze di quest’ultimo si rivolse a Buitone e a Zenale che nel 1492 portarono a termine il programma iconografico.
1571 – Durante il corso dei secoli la chiesa subì varie innovazioni, tra cui l’allungamento dell’abside voluta dall’abate Paolo Orio.
1640 – Sull’impianto solariano così impostato si intervenne più volte, nel corso dei secoli: dopo l’ampliamento cinquecentesco, la zona absidale fu nuovamente oggetto di trasformazione in epoca barocca, quando furono ristrutturati pure il campanile (ancora visibile nel 1950) e i tre portali d’accesso da parte dell’abate Giulio Redaelli.
1903 – Dopo un lungo dibattito, i prospetti esterni della chiesa furono sottoposti ad un importante progetto di restauro a cura dell’architetto Brioschi, con la rimozione di molti elementi barocchi.
1943 – L’intero complesso architettonico fu gravemente danneggiato dai bombardamenti del 1943, specie nella navata destra alla quale era addossato il convento. Seguirono lavori di rifacimento delle volte della navata centrale e di quella destra. Il campanile venne restaurato nel 1950, riabbassandolo e riportandolo parzialmente all’aspetto originario.
1980 – Progetto per il tabernacolo della cripta e del paliotto a cura dell’arch. Silvio Sassi.
1988 – Restauro degli affreschi della Cappella Grifo.
2000 – Progetto per l’illuminazione esterna della chiesa a cura dello studio associato LED.
2003 – Progetto di restauro della chiesa, cofinanziato con l’8 per mille CEI.
2006 – Restauro della facciata e del prospetto laterale su via Chiossetto.
2008 – Restauro conservativo dei paramenti esterni del transetto, della zona absidale e del fianco destro della Chiesa S. Pietro in Gessate, comprensivo del restauro dei finestroni e delle relative grate di protezione.