Kivikirkko, keskiaikainen. Keskiaikaisen Turun Katariinan kivikirkon päädyt ovat koristelemattomat. Pohjoisseinän keskellä on maaseutukirkkojen ainoa pohjoisportaali. Länsipäässä on matala myöhemmin rakennettu eteishuone suunnitellun tornin paikalla. Kolmilaivaisessa nelitraveisessä kirkkosalissa on kahdeksankulmaiset pilarit.
Keskilaiva on sivulaivoja korkeampi ja leveämpi. Holvit ovat tyypiltään ristiholveja. Pilarien väliset pitkittäiset arkadikaaret ovat voimakkaasti profiloidut. Kuoriholvin kasviornamentiikka- ja evankelista-aiheiset kalkkimaalaukset liittyvät tyylillisesti Pietari Henrikinpojan koulukunnnan maalauksiin 1400-luvun jälkipuoliskolla.
Urkulehterinkaiteen evankelista- ja apostoliaiheiset maalaukset ovat kirkkomaalari Jonas Bergmanin tekemät 1759-1760, Pyhää ehtoollista esittävä alttaritaulu on myös hänen käsialaansa. Nykyisin käytössä olevat kirkkotekstiilit on suunnitellut Maija Lavonen. Turun akatemian oikeustieteen professori Mathias Caloniuksen haudalle kansalaiskeräyksellä hankittu muistomerkki on ruotsalaisen arkkitehti C.Fr.
Sundvallin piirtämä. Vuonna 1822 pystytetty punaisesti graniitista tehty uusklassillinen sarkofagi kuuluu Suomen taiteellisesti merkittävimpiin hautamuistomerkkeihin. Muistomerkin ympärillä oleva aita ja muut rautaosat on valettu Samuel Owenin valimossa. Kirkkotarhassa on lisäksi kolme muurattua hautakappelia.