A la iglesia se accede por una puerta adintelada de mármol con columnas toscanas que sostienen un entablamento liso y un frontón triangular con heráldica portuguesa, rematándose con dos esferas armilares en sus vértices inferiores y una cruz en el superior. Por encima del pórtico se levanta un vano rectangular, coronado con frontón triangular similar al del portal. Culmina el frontal de la iglesia en una espadaña que alberga el campanario. Ya en el interior del templo lo que más llama la atención es la especial armonía de las artes que invitan al recogimiento. La obra, de una sola nave y bóveda de cañón, presenta, en la cabecera, el altar mayor separado del resto de la nave por una verja y tres escalones. A sus pies se alza el coro, apoyado sobre una arquería sostenida por columnas de mármol con capiteles jónicos. Anexa a la iglesia surge la sacristía, tal vez la parte que menos alteraciones ha sufrida del edificio.

Tres típicos retablos lusitanos engalan la nave. El mayor, de composición similar a los de las parroquiales, busca la profundidad típica de los retablos oliventinos, merced al camarín y a la gradación de sus columnas, con objeto de que todas las miradas converjan en la tribuna, lugar donde se ubica el sagrario. Obra propia del barroco joanino, se construye hacia 1723, siendo necesario suprimir el túmulo que existía en este altar, junto al lado del Evangelio, donde descansaban los restos de uno de los primeros benefactores, el padre Fernao Afonso, clara imitación del que se alzó en la iglesia de Santa María Magdalena en honor de Fray Enrique de Combra. 

Una vez terminado el retablo mayor no se doró por su elevado importe. Se mantuvo en "blanco" hasta 1772, año en el que la Junta Directiva firma contrato con los pintores elvenses Eugenio e Ignacio José Mendes. 

Existen otros dos retablos colaterales, anteriores al mayor, también barrocos, que presentan como temática: "La venida del Espíritu Santo" y "La Misericordia"

La mayor parte de los azulejos de la iglesia datan de 1723, aunque ya en 1716 llega una partida desde Lisboa. Soeiro Torrinha piensa en Manuel dos Santos como autor de los azulejos del altar mayor, que son los encargados en 1716, y los de la nave, propios de 1 723. 

Tanto unos como otros narran pasajes de la Biblia relacionados con las obras de misericordia. Así, en la capilla mayor, al lado del Evangelio, se reconocen: la parábola del Buen Samaritano, a Ocozías visitando a Joram, ambas relacionadas con la atención y cuidado de enfermos; a Rebeca dando de beber, para aludir a la obra de misericordia dar de beber al sediento. 

En el lado de la Epístola aparecen Isaí procurando comida a Daniel para que lleve a sus hermanos, clara alusión a la obra de caridad dar de comer al hambriento; a Tobías levantándose de la mesa para enterrar a los muertos, o a Loth dando posada a los peregrinos. 

Los azulejos de la nave, firmados por Manuel dos Santos en 1723, presentan amplios paneles como el momento en el que Dios Padre envía su sustento a Daniel que se encuentra en el foso de los leones, o el del lado de la Epístola , donde se narra como Moisés hace brotar el agua de la roca para dar de beber a su pueblo. Otros paneles menores son el que se refiere a la curación del paralítico por parte de Jesucristo, en el lado del Evangelio, o, en el opuesto, Dios Padre enviando unas vestiduras a Adán y Eva.

Otro de los campos artísticos en los que sobresale la Santa Casa es el pictórico. En su consistorio se pueden admirar diez "bandeiras" rodeadas de un fuerte encanto y sabor lusitano, que hacen alusión a la pasión y muerte de Jesucristo, a excepción de dos que presentan como tema a la Virgen de la Misericordia, quien cobija bajo su manto a todo el pueblo portugués, entre los que se reconoce la figura de Frey Miguel de Contreras, considerado, junto con la reina Doña Leonor, el principal artífice de la aparición de las Misericordias. 

La mayoría de ellas fueron trazadas 1724 y 1725

Pero si la Santa Casa brillaba con luz propia en los campos mencionados, no menos importancia debe mostrarse al de la imaginería, destacando dos crucifijos de inigualable talla. El más antiguo de ellos se encuentra sobre el altar mayor, definales del XVII , encarnándose en 1704 por el elvense Agostinho Mendes, siendo necesario restaurarlo en 1804. De dicha imagen faltan el resplandor, clavo y tútlos, todos ellos realizados en plata, que fueron requisados por las tropas francesas tras su entrada en la villa. 

En el consistorio se puede admirar uno de los mejores ejemplos de crucificados de la primera mitad del XIX. La perfección de sus trazos y su realismo no tiene par. Fue labrado en 1818 por el escultor real portugués Joaquim Jose de Barros.