Kościół jest orientowaną, gotycką budowlą wzniesioną z cegły i kamienia. Z XIV wieku zachowały się trójbocznie zamknięte prezbiterium, zakrystia, ściany nawy głównej oraz dolna kondygnacja wieży. Świątynia posiada obecnie układ trójnawowy z transeptem i czworoboczną wieżą od strony zachodniej. Elewacje zdobią ostrołukowe okna z ceglanym laskowaniem i maswerkami oraz przypory. Wnętrze zachowało głównie wystrój barokowy z XVIII wieku. Najcenniejszym elementem wyposażenia jest barokowy ołtarz główny z XVII-wiecznym obrazem Matki Bożej Wąbrzeskiej. Ponadto w świątyni znajdują się gotycka figura Matki Bożej z Dzieciątkiem z około 1500 roku, barokowa chrzcielnica z pierwszej połowy XVIII wieku, średniowieczna granitowa kropielnica, organy zbudowane przez firmę Wilhelma Sauera oraz dzwon odlany w 1705 roku przez Michaela Wittwercka w Gdańsku.

Kult Matki Bożej rozwija się w Wąbrzeźnie od XVI wieku. W 1971 roku podczas konserwacji obrazu odkryto, że przedstawia on Maryję w stanie brzemiennym. W 2002 roku wizerunek został ukoronowany koronami poświęconymi przez Jana Pawła II, a sanktuarium stało się ośrodkiem modlitwy w intencji ochrony życia i rodzin.