Temppeliaukion kirkko sijaitsee Helsingin Etu-Töölössä yhtenäisten, kaartuvien talorivien ympäröimänä muodostaen keskipisteen alueen säteittäisille kaduille. Luontoon läheisesti liittyvä kirkko on louhittu kallioon, jotta sen kirkkosali asettuisi mäkisessä maastossa katutasoon. Kirkon rakentamisen perusajatuksena on ollut Temppeliaukion avoimen, kallioisen luonteen säilyttäminen.
Kallio on keskeinen elementti kirkon arkkitehtuurissa, ja sen hyödyntäminen sekä rakennuksen sisä- että ulkoarkkitehtuurissa luo tunteen sisä- ja ulkotilan lomittumisesta. Kirkkosalin pohjamuoto on pyöreä ja sen sisäseinät ovat peruskalliota tai louhosmuuria. Tilaa kattavan, vinoilla säteittäisillä elementtivalmisteisilla teräsbetonipalkeilla kallioon tuettu kupoli on verhoiltu sisältä ohuella kuparinauhalla.
Kupolin ja seinän yläreunan välissä on leveä ikkunavyöhyke. Kirkon näennäisesti yksinkertainen kiinteä sisustus monine huoliteltuine yksityiskohtineen on sovitettu tilassa vallitsevaan ainutkertaiseen valon ja peruskalliosta paikoin valuvan veden täydentämään tunnelmaan. Kirkkoon liittyvät seurakuntatilat on sovitettu kallion reunaan.
Kirkkoherranvirasto ja pääsisäänkäynnin viereiset aputilat sekä seurakuntasali- ja kerhohuonerakennus niiden takana ovat julkisivultaan betonia.