A templom 58 méter hosszú, a hajó 22 méter széles és 18 méter magas, a szentély szélessége 17 méter. A torony magassága a keresztig 55 méteres.
A bejárati ajtókat 1838-ban készítette Názán Félix.
1837-ben készült a templom homlokzatán látható Mária-szobor, a rézből formázott ötvösmunka Rottenbacher brassói mester alkotása. A szobor felett latin nyelvű kronosztikon olvasható:
SpLenDor ab eLIsIs CeLebrI reDIt arte rVInIs aeDIbVs! Oh VIrgo gLorIa nostra tVIs.
(Ó Szent Szűz, mi dicsőségünk, a széthányt romokból jeles művészettel újul meg szentélyed.)
A pirossal írt római számok az 1830-as évszámot adják, amely a tornyok építésének befejezési éve.
A kegytemplom harangjait 1924-ben szerezték be. Az első 1133 kilogrammos Szűz Mária tiszteletére készült. A Jézus Szent Szíve tiszteletére felszentelt harang 752,5 kilogrammos. A harmadik 339, 5 kilogramm és Szent Ferenc tiszteletére szentelték fel. A negyedik a 150, 5 kilogrammos harangot Szent Antal tiszteltére szentelték. A harangok 1924. június 6-án szólaltak meg először.
A templom berendezésének nagyobb része Papp Miklós brassói festő és szobrász munkája.
A kórust Pfeifer Antal gyergyószentmiklósi mester készítette el 1831-ben, legfontosabb bútora az orgona, amely 1931-ben épült a mai formájában.
A színes ablakokat 1905-1911 között a csehországi Grottauban gyártották és helyezték el a templom ablaküregeiben. A főbejárati üvegablakokon Jézus és Mária monogramja, valamint a ferences jelvény látható.
Az 1980-as években készültek a sekrestye és a folyosó ajtaján lévő domborművek. Alkotójuk Vincefi Sándor hajdani csíkszeredai szobrászművész. A templomhajóban, a baloldali hosszú pad támláján látható domborművek magyar és ferences szenteket ábrázolnak. Az 1980-as években készült alkotások Imets László csíkszeredai művész munkái. A kórus alatt, jobb oldalon, a háromszéki főkapitány, Mikes Kelemen síremléke található (1686).
A templom szentélyében látható az 1847-ben készült papi stallum, melynek felső részén a Szeplőtlenül Fogantatott Szűz, középen Szent Ágoston püspök, két oldalán két diakónus alakját örökítették meg.
A templomhajó déli részén látható szószéket Papp Miklós készítette 1835-ben. A szószék tetején Szent Mihály arkangyal szobra, az ajtón Mózes, oldalán a Szentlélek eljövetelét és négy evangélistát ábrázoló dombirmű található.
A templom mennyezete fából készült. A diadalíven latin nyelvű kronosztikon olvasható:
ECCe MarIa pIo rVtILant tVa teCta nItore, qVae tIbI FranCIsCI tVrba pVsILLa LoCat.
(Íme, Mária, tündöklő fényben ragyog hajlékod, mit Neked Szent Ferenc kisded nyája emelt.)
A piros betűk római számokként összeadva, a diadalív építésének dátumát jelentik, vagyis az 1834 -es évszámot adják.
Kegyszobor
A templom legértékesebb műalkotása a Mária kegyszobor, amelyet a középkori székelyföldi szobrászművészet remekeként tartanak számon. A 16. század elején hársfából készült 2,27 méter magas szobor alkotója ismeretlen.
A kegyszobor jobb oldalán Szent István király, bal oldalán Szent László király szobra áll. A 260 cm magasságú szobrokat Unggaldier József készítette 1905-ben a tiroli Gröndenben.
A kegyszobor két oldalán a 18. századból származó fémből készült fogadalmi tárgyak, valamint az 1940-es évektől márvány hálatáblák láthatók, melyeket a hívek imameghallgatásukért helyeztek el.
Labarum
A főoltár bal oldalán látható a kegytemplom egyik értékes tárgya a labarum. A pünkösdi búcsú fő szimbóluma, amelyet a főpapi kordon előtt visz a csíkszeredai Segítő Mária Római Katolikus Gimnázium legjobb végzős diákja.
Oltárak
A barokk templom oltárai reneszánsz stílusban készültek, alkotójuk Papp Miklós brassói festő. 1848-ban készült el a főoltár a mögötte lévő háttérrel és koronával. A mellékoltárak már a 19. század első felében elkészültek.
A Szenvedő Jézus oltár a kórus alatt található, 1855-ben készült. Jobb oldalt az 1933-ban állított Szent Teréz szobor, baloldalt a Szent József szobor látható, amelyet Vágó Gábor készített 1938-ban.
A Keresztelő Szent János oltár 1840-ben készült. A felső képen Szent Sára az oltár alatti részen Mária Magdolna látható, mindkettő Papp Miklós alkotása.
A Nepomuki Szent János oltárt 1935-ben készítette Papp Miklós. A felső képen Mária Magdolna és Szent Erzsébet látható, az oltár alatti részen Szent Vendelt örökítették meg.
A Szent Anna oltárt szintén Papp Miklós készítette 1839-ben, fent Szent Apollónia, a lenti képen Jézus születés látható.
A Szent Erzsébet oltárkép 1838-ban készült, alkotója Papp Miklós. A felső kép szent Juliannát ábrázolja, az alsón az utolsó vacsorát örökítette meg.
A Szent Ferenc oltár 1840-ben készült, a felső, Szent Ferenc kép Papp Miklós alkotása, a lenti Assisi Szent Ferencet ábrázoló oltárképet Csűrös József készítette 1838-ban.
A Szent Antal oltár 1843-ban készült, a felső kép Szent Bonaventurát ábrázolja, alkotója Papp Miklós, a főképet, Szent Antalt ábrázoló oltárképet Szopos Sándor festőművész készítette 1931-ben.
A Cortonai Szent Margit oltár a szentélyben található, az oltárkép festője és állíttatója ismeretlen.
Az orgona
Erdély legjobb templomi hangversenyorgonája, 40 szólóváltozatával és 2824 sípjával egyik legkorszerűbb széphangzású hangszer.
Csíksomlyó a kegyhely. Csíkszereda, s. a.
P. Boros Fortunát: Csíksomlyó, a kegyhely. Budapest, 1994.
Léstyán Ferenc: Megszentelt kövek 1. kötet. Kolozsvár, 1996.
Vofkori László: Székelyföld útikönyve 2. kötet. Budapest, 1998.
P. Benedek Fidél: Csíksomlyó. (Tanulmányok). Kolozsvár, 2000.
Vofkori György: Csíkszereda és Csíksomlyó képes története. Békéscsaba, 2007.