La chiesa, a croce latina con abside e cappelle laterali quadrangolari con volte a botte archiacuta, fu costruita seguendo fedelmente i dettami dell'architettura cistercense sanciti da San Bernardo, che prevedeva estrema semplicità e linearità delle forme. Si tratta di un edificio di notevoli dimensioni, nonostante fu ridotto intorno alla metà del XVII secolo, misura infatti complessivamente 40 metri di lunghezza e 16 di larghezza in navata. Le tre campate sopravvissute (in origine erano quattro) sono coperte da volte a crociera costolonate, nella navata centrale e nel transetto, mentre le navate laterali sono coperte da volte a crociera semplice. Le navate sono scandite dall'alternanza di pilastri forti e pilastri deboli, caratterizzati dalla notevole varietà morfologica (poligonali, circolari e a fascio), costruiti in pietra e in mattone. I capitelli pensili dei pilastri forti sono cubici ad angoli smussati. I sostegni deboli hanno capitelli decorati con motivi vegetali stilizzati. Quando la chiesa fu compiuta, gli edifici monastici erano già stati in gran parte completati nei primi decenni del XIII secolo. Del monastero sopravvive solo la sala capitolare in stile gotico-cistercense, che prendeva luce dal chiostro per mezzo di due trifore a piccole colonne binate con capitelli. La sala, situata ad un livello inferiore rispetto al piano del corridoio di quello che rimane di un chiostro molto più tardo (XVI-XVII secolo), è suddivisa in nove campate coperte da volte a crociera archiacute con ogive in cotto, sorrette da quattro colonne lapidee con capitelli a fasci circolari. Nel XVII secolo la chiesa fu arricchita da otto altari: oggi ne rimangono due in mattoni (in stile barocco) e altri quattro in legno dorato acquistati nel 1864, provenienti dal Duomo di Tortona. Nel XVIII secolo la chiesa fu intonacata e nel 1773 rifatto il pavimento in cotto. Sul transetto sinistro fu costruito negli anni 1893- 94 un organo Vegezzi-Bossi a due tastiere di 38 registri e 27 pedali, collaudato nel novembre 1894 dal maestro Giuseppe Perosi.