Edificio de tres naves, la central más alta que las laterales cubierta con bóveda de cañón y arcos fajones; arcos de medio punto sobre pilastras la comunican con las laterales, que se cubren con bóvedas de aristas y arcos fajones que las separan unas de otras. En la cabecera se encuentra el camarín rococó que se levanta sobre la cripta. Ambos espacios superpuestos constituyen hoy la parte del edificio más antigua, fechada en 1740 y construida en mampostería con aristas, cornisas y ventanal en sillería; el espacio interior se organiza con planta poligonal, a la manera de las cabeceras de los templos góticos, de cuyos ángulos arrancan los arcos que se encuentran en el centro.
El camarín destaca por las pinturas barrocas que adornan sus paramentos y por la decoración rococó. En alzado, se estructura interiormente a base de pilastras bajas con entablamento fragmentado, al que se superponen pequeñas porciones de pilastras, que prolongan las anteriores, y sobre las que apoya una cornisa. Se cubre con bóveda rebajada de casquetes con aristas resaltadas por nervios planos, que confluyen en la clave. El transparente está iluminado por una única ventana situada en la parte opuesta a la embocadura. La clave, los radiales de la bóveda y las pilastras, cornisas y entablamentos surgen adornados con elementos característicos rococó: dorados, molduras, rocallas, espejuelos, cornucopias, etc. La embocadura, semicircular, es sencilla, pero cubierta de rocallas y espejos. Las superficies triangulares de los casquetes y todos los lienzos de los muros se hallan totalmente cubiertos por pinturas, con escenas de la vida de María y de Jesús, en las primeras, y con escenas del antiguo testamento, en los segundos; los fustes de las pilastras tienen pintadas figuras simbólicas y decoración vegetal. No conocemos documentación sobre el camarín; una inscripción pintada en la pared indica que se acabó de dorar en 1763.
La cripta es un espacio más sencillo, carente de decoración, al que se desciende por sendas escaleras a manera de deambulatorio; actualmente, tras su restauración, se ha ubicado en ella parte del museo que acoge el santuario.
La portada del campanario y la portada del plano, obra del arquitecto hellinero Justo Millán Espinosa.
El presbiterio, que se levanta sobre una gran tribuna, a la que se accede por una escalinata central defendida por unas barandas de forja del siglo XVIII y a cuyos lados, a derecha e izquierda, se encuentran las puertas de acceso a la cripta, en madera, con balaustres y tallas del XVIII. El retablo central neorrenacentista, obra del Entallador Rafael Millán en 1947, que cubre en su totalidad el frente del presbiterio. Desde el presbiterio se accede por la izquierda (lado del Evangelio) a la sacristía, y por la derecha al Museo, en el que se encuentran piezas de distinta procedencia y naturaleza, entre las que destaca, por su gran diversidad y valor etnográfico, una colección de rosarios.
La bóveda de cañón de la nave central y los casquetes de bóveda de los pies, que genera la portada de Millán Espinosa, han sido recubiertos, entre los años 1969 y 1972, con pinturas óleo sobre lienzo del Pintor Francisco Reolid, con temas fundamentalmente alegóricos a los misterios del rosario, con elementos típicos locales.
