Nhà thờ Con gà được thiết kế theo “kiểu mẫu” của các nhà thờ La Mã ở châu Âu. Kiến trúc với mặt bằng nhà thờ kinh điển hình chữ thập (giống cây thánh giá) có chiều dài 65m, chiều rộng 14m và một tháp chuông cao 47m. Nội thất thánh đường gồm 3 gian: 1 gian lớn ở giữa (nave) và 2 gian nhỏ ở hai bên (aisles). Mặt cắt công trình thể hiện rõ hệ cuốn theo dạng cung nguyên với dãy cuốn (arcade) và hệ vòm nôi (barrel vault). Các cột trong nội thất có hệ đầu cột mô phỏng dạng cổ điển kết hợp với tự phát. Cả mặt bằng và mặt đứng đều được thiết kế đối xứng nghiêm ngặt theo lối cổ điển. Đây không chỉ là một công trình có kiến trúc đẹp mà còn gắn liền với sự hình thành và phát triển của thành phố Đà Lạt.