教堂建築總面積2754平方米，東西寬35米，南北長78.69米，從地面到尖頂高58.5米。教堂是壹座“哥特式”建築，位於越秀區壹德路。它是廣州教區最大的天主教堂，是中國最大的雙尖頂哥特式石結構建築，是東南亞最大的石結構天主教建築，也是世界四大全石哥特式教堂建築之壹。可以和聞名世界的法國巴黎聖母院相媲美。1863年6月28日是天主教聖心日，正式舉行奠基儀式，並命名為聖心大教堂。
教堂建築結構:正面有壹對高聳的雙尖石塔，高聳入雲。西側石塔中間有壹口大鐘，東側有壹口大鐘樓，四口從法國運來的大銅鐘；大廳內是拱形拱頂，有尖棱和高叉；分布在前門和四周墻壁上的花窗欞全部對折，所有門窗都鑲嵌著法國制造的紅、黃、藍、綠等深彩玻璃。這種玻璃可以避開外界的強光，壹年四季保持室內光線柔和，形成壹種親切肅穆的宗教氛圍。
1979年7月，市政府重新實施宗教信仰政策，開始準備重新開放石室。目前，廣大信眾過著正常的宗教生活，世界各地的信眾和遊客也來石室參觀。石獅天主教堂周圍，樹木四季常青，鮮花環繞，五彩繽紛。教堂內外環境優美安靜。這座古老的大教堂現在向遊客開放，煥發了青春。