La chiesa presenta un impianto basato su rigorose proporzioni ad quadratum, che richiamano quelle di Santa Maria del Carmine a Pavia, progettata dallo stesso Bernardo da Venezia e i cui disegni furono utilizzati come modello per il complesso carmelitano a Milano.
Correttamente orientata ha impianto a croce latina, la larghezza del transetto contenuta nello sviluppo delle navate laterali e delle adiacenti cappelle.
La facciata principale, frutto di un intervento di completamento ottocentesco, si presenta a salienti per la porzione corrispondente alle navate e con andamento orizzontale sui fianchi dove si sviluppano le cappelle laterali. Diversa è anche la finitura: in laterizi a vista nella porzione centrale e intonacata nelle ali laterali.
Il portale centrale leggermente strombato con terminazione ad ogiva e quelli laterali, in corrispondenza delle navate, ad arco tutto sesto sono sormontati da rosoni con ghiere e cornici in cotto, tutti contenuti in una archeggiatura in cotto appena accennata ad arco a sesto acuto.
La facciata è inoltre scandita da paraste aggettanti che terminano in edicole sommitali in cotto ed è coronata da archetti pensili sempre in cotto e da una sottostante fascia intonacata che ne evidenzia e ne segue l’andamento.
Internamente la chiesa si presente a tre navate con cappelle laterali (dieci in tutto comprese quelle del transetto), transetto e profondo presbiterio.
La navata è organizzata in tre campate quadrate a ciascuna delle quali corrispondono due campate laterali.
Le navate sono ripartite da possenti pilastri cilindrici alternativamente in cotto e in materiale lapideo su cui si impostano le volte a crociera a sesto acuto costolonate e gli archi traversi in materiale lapideo.
Il transetto si organizza anch’esso in tre campate quadrate. Il presbiterio e il coro, rialzati rispetto all’aula assembleare, sono rispettivamente del XIX e XVII secolo. Superata l’attuale sacrestia che si sviluppa sul lato settentrionale del presbiterio con giacitura ad esso ortogonale si conserva la sacrestia artistica lignea, progettata da Gerolamo Quadrio.
L’illuminazione naturale proviene sia dai rosoni presenti in controfacciata sia dalle monofore in corrispondenza delle campate della navata centrale, dalle coppie di monofore nel transetto destro e dalle aperture (finestre termali, monofore e lanternini) presenti in alcune delle cappelle laterali, tra cui la cappella della Madonna del Carmine.