Nhà thờ này còn có tên gọi là Nhà thờ Mai Anh, toạ lạc trên quả đồi Mai Anh lộng gió ở đường Ngô Quyền, tổng diện tích là 12ha, cách trung tâm thành phố Đà Lạt hơn 1km. Kiến trúc nhà thờ có nhiều điểm cách tân so với các nhà thờ cổ điển phương Tây, dạng mặt bằng chữ thập nhưng tỷ lệ có phần tự do hơn: chiều rộng 11 m và chiều dài là 33 m. Có hai lối bậc thang đi lên cửa chính và nhập lại ở sảnh chính. Đặc biệt, nhà thờ Domaine de Marie không có tháp chuông trên đỉnh như vẫn thường thấy trong kiến trúc của các nhà thờ khác. Điểm đặc sắc nhất của nhà thờ này là hệ thống mái, có hình dáng tựa như nhà rông của đồng bào dân tộc Tây Nguyên. Đây là một công trình kiến trúc độc đáo vừa mang hình thức kiến trúc châu Âu thế kỷ XVII, vừa mang dáng dấp của kiến trúc truyền thống tại địa phương và đã được thể hiện với vật liệu hoàn toàn của Việt Nam.