Nhà thờ được xây dựng từ năm 1930. Từ năm 1943, nhà thờ được xây dựng lại với một dạng kiến trúc độc đáo. Sau năm 1975, ngoài nhà nguyện và hai dãy tu viện, các cơ sở khác đã được sử dụng cho các mục đích công ích. Ở đây sơ đã nuôi rất nhiều trẻ em mồ côi và dạy nghề cho các em như dệt, thêu, vẽ tranh.

Bố cục kiến trúc nhà nhờ này đã có nhiều điểm cách tân so với các nhà thờ cổ điển phương Tây. Kiến trúc có chiều rộng 11m và chiều dài là 33m. Lối vào chính tách ra làm hai vế thang và nhập lại ở sảnh chính. Đặc biệt, nhà thờ Domaine de Marie không có tháp chuông trân đỉnh như vẫn thường thấy trong kiến trúc của các nhà thờ khác.

Tiền đình được thiết kế là một hình tam giác cân, trên đỉnh nhọn của nóc mái có gắn một cây thánh giá. Chính giữa mặt đứng, phía gần đỉnh mái có một cửa sổ hoa hồng hình tròn. Hệ thống mái, có hình dáng tựa như nhà rông của đồng bào dân tộc Tây Nguyên. Hệ vì kèo gỗ được chế tạo tinh vi góp phần vào việc hình thành một không gian nội thất trong nhà thờ. Các cửa sổ mái nhô ra từ phần mái lớn vừa tạo những điểm nhấn duyên dáng cho một diện tích mái khá lớn, vừa là nơi gắn những tấm kính màu tạo cho không gian thêm phần lung linh, huyền ảo.

Phía sau nhà thờ là một quần thể kiến trúc được thiết kế theo kiểu hiện đại với ba dãy nhà 3 tầng của Dòng Nữ tu Bác Ái, bao quanh vườn trong màu vàng, mái lợp ngói đỏ, làm tăng thêm vẻ uy nghiêm, đồ sọ và hấp dẫn cho quần thể kiến trúc này. Khuôn viên của nhà thờ bạn có thể thấy rất nhiều loại hoa, đặc biệt là hoa Hải Tiên. 

Trong nhà thờ có bức tượng Đức Mẹ đứng trên quả địa cầu được tạc theo hình mẫu của phụ nữ Việt Nam, do Jonchère – một kiến trúc sư người Pháp thiết kế.