Tartu katoliku kirik valmis vahemikus 1862–1899 Wilhelm Schillingi projekti järgi. Kaudseks eeskujuks on peetud Hannoveris olevat Apostelkirchet (arhitekt Conrad Wilhelm Hase). Tartu katoliku kirik on üks hilisemaid neogootika näiteid Eesti arhitektuuris,[2] mis on laotud Tartule tüüpiliselt punastest tellistest.
Kiriku lõunaküljel on püha Joosafati kabel. Hoone eksterjööri ilmestavad tugipiilarid, külgedel kandilised trepitornid ja telkkiivrid. Kirikul on neljatahuline kellatorn, mis ulatub osaliselt pikihoonesse.[3] Tornikiivri nurkadest kõrguvad omakorda fiaalid. Vahetult tornikiivri all on dekoratiivne telliskarniis.
Kirik on ühelööviline, võlvitud. Põhiplaanilt ristkülikukujuline pikihoone jätkub sama laia polügonaalse kooriruumiga.[4]
Portaalipoolset fassaadi ilmestavad nii lantsettaknad, harilikud teravnurksed aknad kui ka roosaken, kasutatud on vitraaže. Reljeefornamentikaga peaportaali kohal on ehisviil ja kolmekordne arhivoldi astmestik. Viilu keskmes on sissepoole eenduv risti kujutis.
