Доминиканский собор и монастырь — один из самых значительных памятников архитектуры барокко во Львове. В 1990-е годы собор был передан УГКЦ и носит название Храм Пресвятой Евхаристии. В зданиях монастыря и колокольни с 1972 года находится Музей истории религии и атеизма (современное название — Музей истории религии).
Костёл выполнен в камне, в плане представляет вытянутый крест с овальной центральной частью, две радиально расположенные часовни, прямоугольными алтарём и притвором. Венчает костёл огромный эллиптический купол, который поддерживают восемь пар мощных сдвоенных колонн. Сильно развитый карниз и декорированный фронтон портала делают фасад динамичным и экспрессивным. Этот эффект усиливают скульптуры на фронтоне, выполненные в разных ракурсах.
В архитектуре костёла проявилось влияние собора Святого Петра и костёла Марии ди Монте Санто в Риме, собора Святого Доминика в Болонье, костёлов Святого Карла Боромеуса и Святого Петра в Вене.