Ansamblio pastatai išdėstyti išilgai ašies, prasidedančios Didžiaisiais vartais ir užsibaigiančios eremitoriumo varpinės bokštu. Visi pastatai – foresterija, oficinos, vienuolynas ir net eremo nameliai išdėstyti pagal griežtą veidrodinės simetrijos principą. Ilga (apie 85 metrų) įvažiavimo alėja priešais foresteriją baigiasi praplatėjimu, skirtu karietoms apsisukti.
Praėjus Šventuosius vartus, visu grožiu atsiverdavo bažnyčios fasadas. Šonuose esantys vienuolyno pastatai pastumti šiek tiek giliau, taip tik dar labiau akcentuodami dominuojantį fasado vaizdą. Piliastrai, laužyti karnizai, langų ir bokštelių angos bei juos įrėminančios arkos fasado plokštumą daro gyvą, lyg virpančią. Tokį įspūdį sustiprina ir įgaubta centrinė fasado dalis. Aukštai virš fasado kylantis šešiakampio plano kupolas (apie 54 metrų aukščio) išduoda pagrindinę bažnyčios centrinio plano erdvę. Fasado bokšte buvo įtaisytas laikrodis, mušantis valandų ketvirčius, o pietinėje bažnyčios sienoje iki šiol išlikęs saulės laikrodis.
Abipus bažnyčią išdėstytos vienuolyno patalpos. Itališku papročiu įrengta atvira arkinė galerija. Už vienuolyno ir bažnyčios išsidėstęs eremitoriumas apjuostas aukšta mūro siena. Kadaise prie sienos buvo įrengta galerija, nutapytos freskos. Eremitoriume esančius namelius celes juosė aukštos sienos. Tokių namelių Pažaislyje ketinta įrengti 24, bet pastatyta tik 13. Eremitoriumą, o kartu ir visą ansamblio išilginę ašį užbaigia XVIII a. antrojoje pusėje sumūryta varpinė.
Pažaislio bažnyčia statyta sekant naujausiomis ano meto itališkomis madomis, tačiau ne vieno regiono architektūros. Bendras bažnyčios planas primena Venecijos centrinio plano bažnyčias, o dvibokštis fasadas ir bendroje architektūroje dominuojantis kupolas – Romos ir Šiaurės Italijos barokinius statinius. Pasirenkant bažnyčios projektą, savo žodį greičiausiai tarė ir po Europą nemažai keliavęs fundatorius, ir iš Italijos kilę Pažaislio architektai. Pažaislio bažnyčios architektūros naujumą lemia du pagrindiniai elementai – bažnyčios fasadas ir centrinis šešiakampis bažnyčios planas.
Įgaubtos formos fasadas Europoje apskritai įgyvendintas pirmą kartą. Įgaubta fasado dalis labai svarbi sudarant vizualinį įspūdį. Tai ypač paryškina kupolo išskirtinumą, tarsi pradeda žvilgsnį vesti nuo pirmojo plano prie antrojo – paties kupolo. Svarbus architektūrinis akcentas, sutelkiantis žvilgsnį į fasadą ir kupolą, yra du masyvūs fasado bokštai, buvę ypač populiarūs Šiaurės Italijos kraštuose. Vertikalumą paryškina ir atskiri fasado elementai, pavyzdžiui, trikampiai sandrikai trijų langų fasade, būgne ir kupolo stoge. Laužytas sandrikas sujungia portalą su aukščiau esančiu dideliu langu. Skiriamojo fasado ir kupolo dalis buvo baliustrada tarp dviejų bokštų ir virš jos pastatytos keturios akmeninės skulptūros, nugriautos apie 1870 m. Jos sudarė bažnyčios titulą vaizduojančią sceną – Švč. Mergelės Marijos apsilankymą pas Elzbietą.
Kitas Bažnyčios architektūrinis savitumas – šešiakampis planas. Centriniam planui tinkamiausia aštuonkampė formą, o pasirinkus šešiakampį planą sunkiau išspręsti kupolo svorio paskirstymo problemas. Todėl toks planas nėra dažnas, o jei ir naudotas, tai paprastai nedideliems pastatams, koplyčioms. Galima spėti, kad pasirinkti tokį planą architektą ar fundatorių įkvėpė Venecijos architektūra, kur daug centrinio plano bažnyčių.
Choras – labiausiai apšviesta patalpa visoje bažnyčioje. Šviesa turėjo čia kasdien besimeldžiantiems vienuoliams teikti anapusybės jausmą. Ryšį sus anapusybe padėjo stiprinti žydra (dangiška) altoriaus spalva, ant sienų kalboję 43 kamaldulių gerbiamų vienuolių portretai, paskliautėje įstaisytos šešios pirmųjų krikščionių atsiskyrėlių figūros. Choro altoriuje kabėjo Švč. Mergelę Mariją su Kūdikiu vaizduojantis paveikslas. Transcendentiškumą stiprino ir pagrindinė skliauto freska – Švč. Mergelės ėmimas į dangų.