Архітектура реліквії

Побудований костел в формах, характерних для архітектурних споруд останньої чверті XIX століття. На фундаменті з бутового каменю зведено стіни з жовтого цегли. Конструкції даху були виготовлені з сосни і покриті зеленою і червоною черепицею. Цоколь обклали плитами неполірованого граніту. Віконні отвори прикрасили кольоровими вітражами, а стіни - барельєфами з піщаного бетону. В інтер'єрі храму одразу привертають увагу галерея, хор, підлога, виконаний гартівника метласької плиткою, стрункі пілястри та колони з пишними капітелями.

Традиційна тринефна базиліка з трансептом витягнута з заходу на схід і має форму хреста (базиліка - прямокутне будова, розділена колонами на ряд поздовжніх галерей (нефів). У середині XIX століття цей тип будов почали використовувати під церкви. Трансепта - поперечна частина (або поперечний неф ) споруди.
Головний, західний, фасад привертає найбільшу увагу. Його вінчають дві башти, між якими розташований центральний вхід в костел. Над входом - велике кругле вікно («троянда»), традиційний елемент готичних храмів. Вінчає фасад фронтон.

Костел має істотну особливість. Західний фасад споруди асиметричний. Асиметрія проявляється в усьому, починаючи з архітектурних обсягів і закінчуючи деталями: елементами декору, формами віконних отворів і т. д. Дві його башти однакові в плані, зовні абсолютно різні. Південна майже вдвічі вище північної, чотирикутна по всій висоті, з наскрізними спареними арками у верхній частині. Північна вежа на рівні першого ярусу повторює зовні контури південної, але вище її конструкція ускладнюється. Це вже практично дві вежі - струнка кругла і приземкувата гранована.
Такий незвичний прийом будови фасаду - насамперед, данина модерну, стилю, що займає в той час одного з головних місць в європейській архітектурі. Вплив модерну був настільки сильним, що міняли зовнішній вигляд не тільки житлові будинки та громадські будівлі, а й такі стабільні й традиційні споруди, як культові.

У художній манері виконання барельєфів також виразно відчувається вплив модерну. На головному фасаді розміщена скульптура єпископа і сюжетна композиція «Христос благословляє дітей». У тимпані фронтону північної гілки трансепту - барельєф «Несення хреста» і скульптура Богоматері з немовлям над бічним входом; в тимпані фронтону північної гілки трансепту - барельєф «Моління про чашу». На думку Є. В. Тімановіча, відомого фахівця з історії та теорії архітектури, ці сюжетні композиції виконані скульптором італійського походження села, який приїхав до Києва наприкінці 90-х рр.. XIX століття на запрошення В. Городецького, для того щоб створити скульптури для Музею старожитностей і мистецтв (сьогодні - Державний музей Українського образотворчого мистецтва). Крім того, ним виконані скульптурні прикраси «будинку з химерами» на Банковій 10, Миколаївського костелу, банку.

Фастівський костел з його підкресленою асиметрією у вирішенні архітектурних форм і модерністським трактуванням сюжетів барельєфів-показове споруда, так як відображає процес формування в архітектурі Україна художніх принципів нового стилю - модерну. Не всі архітектори сприймали його і впроваджували у свої твори, тим більше - в культових спорудах, де повинні бути витримані усталені норми і канони. Тому костел, створений В. Домбровським та Ф. Троупянським - це результат оригінального світосприйняття зодчих, які, об'єднавши традиції і новаторство, зуміли створити видатний твір.