教堂为砖木结构,中西合璧风格建筑,原占地3323平方米,现为1500平方米。整个建筑由门厅、庭院、圣心堂、主教楼及神甫楼组成。门厅面西临街,门楣有“天主堂”楷书额。大门两侧嵌有清廷为保护外国传教士活动的“圣旨”碑文。大门两侧是八字形山墙,进门厅为十字形院落,南面有一小花园,环境幽雅。迎门而立的庭院壁龛里供圣父塑像,北面为天主堂主体建筑圣心教堂。教堂坐北朝南,建筑呈十字形,宫殿样式,面阔3间11.7米,高19.75米,面积581平方米。正面开有3个拱券门,正门上嵌竖刻“万有真原”石额,东门竖刻“仁基远奠”、西门竖刻“圣域洪开”石额。教堂分前堂、中堂、后堂3部分。前堂是钟楼,高4层,顶层内装铜钟,二层是唱经楼;中堂是会堂;后堂有圣心、方济阁、依拉爵、若瑟、圣母5个祭台。
旧址包括美国基督教长老会创办的含美学校、民望医院、民康医院三处教会建筑旧址。清光绪二十九年(1903年),美国基督教长老会牧师柯德义来怀远传教,在怀远衙后街北侧创办含美学校。现存西式风格的小西楼和中楼,及中式风格的花厅。小西楼是美籍校长柯德义办公住宿之所,中楼为学生教室,花厅是接待厅。清宣统元年(1909年),美国基督教长老会牧师罗路南之父维廉,在衙后街西门岗南侧创办民望医院、民康医院。分东西两部分,有天桥可通。民望、民康医院现存楼房7栋,西式建筑,均为宣统元年(1909年)建造。目前,该旧址所有建筑均保存完好。怀远教会建筑旧址是中国古典园林与西方建筑美学成功结合的教会建筑,体现了实用性和艺术性的结合,具有较高的艺术及历史价值。