Dwupoziomowy kościół został zbudowany według projektu Anny Maląg, natomiast wystrój wnętrza zaprojektował Maciej Kauczyński. Centralnym miejscem kościoła górnego jest prezbiterium z 2,5-metrową drewnianą figurą Matki Bożej Fatimskiej – największą tego typu w Polsce. Figura została ofiarowana przez Ruch Maryjny z Fatimy i pobłogosławiona przez papieża Jana Pawła II 9 czerwca 1991 roku podczas jego pielgrzymki do Polski. Tło dla figury stanowi ceramiczna mozaika przedstawiająca cud słońca z Fatimy.
W prezbiterium znajdują się również marmurowy ołtarz główny, ambona i chrzcielnica, a także stalle ozdobione miniaturami polskich sanktuariów maryjnych. Wnętrze zdobią ceramiczne stacje Drogi Krzyżowej, drewniane płaskorzeźby przedstawiające tajemnice różańca oraz witraże poświęcone tajemnicom światła i chwalebnym.
W świątyni znajdują się liczne kaplice boczne, m.in. kaplica Matki Bożej Nieustającej Pomocy, kaplica Jezusa Miłosiernego oraz kaplica Świętego Rocha. W dolnym kościele umieszczono m.in.