广州圣心大教堂位于广州市海珠区一德路旧部前街，属于法国歌德式石构建筑。始建于1863年，落成于1888年，历时25年建成，至今有140多年的历史。大教堂现在保存有教堂本体，及教堂东面的颐铎园和主教府这两座附属建筑，其他建筑已在多场战乱中相继失去。由于教堂的全部墙壁和柱子都是用花岗岩石砌造，所以又被称为“石室”。
圣心大教堂建筑总面积为2754平方米，东西宽35米，南北长78.69米，由地面到塔尖高58.5米。正面是典型的左右三段式和上下三段式格局，基座是三座尖形拱门，中央大门最大，左右门对称，这三座门及东西两侧的横门均属于歌德式的层叠尖券门，具有很强的透视效果。门楣上有精致的石雕图案，北方末端（祭坛）后端是三连大型尖拱彩玻璃窗，两侧墙壁上有大型玫瑰花窗。左右两侧对称的窗子和三楼的两扇窗都是合掌式的，与大门一样的暗红色，同样装饰尖券，在上下两部分之间，都刻有排列有序的栏杆。堂内是尖形肋骨高叉的尖肋拱顶。大门上面和四周墙壁分布的花窗棂，都是合掌式，所有门窗都以法国制造的较深的红、黄、蓝、绿等七彩玻璃镶嵌。这玻璃可避免室外强光射入，使室内光线终年保持着柔和，形成慈祥、肃穆的宗教气氛。顶部是中间中厅的山墙，上面有圆形的小窗。东西两侧外墙设有飞拱，作为支撑教堂的侧向支撑。教堂正面有双尖石塔，高58.5米。石塔中间西侧是一座大时钟，东侧是一座大钟楼，里面有4个从法国运来的大铜钟。
从下到上，广州圣心大教堂给人以向天空无限延伸的感觉，显示出整个建筑巍峨奇幻的气质。而在外观上呈现瘦高的骨架是哥特式建筑的典型特点，作为双塔式的哥特式建筑，圣心大教堂在中国是最为宏伟的。从正面看，整座建筑线条流畅，浑然一体，在宏大和巍峨的主体造型中，透出一种庄严的神圣感和神秘的奇幻性。
140多年来，圣心大教堂仅于20世纪30年代维修过一次，外表华丽的石室的确显得年久失修，不仅大钟停了，而且窗格、屋顶等都有一定程度的损坏，其主体建筑尤其是屋顶部分损坏严重。像以圣心大教堂这种骨架券作为拱顶的承重构建，这种结构的屋顶如年久失修，将比横梁式的建筑更具危险性。
圣心大教堂是由法国人设计的，在风格上与法国巴黎第七区维也纳加斯路上的圣克洛蒂尔德大教堂如出一辙。教堂在施工时碰到了难以克服的困难，花了数年才修起几尺高的墙壁。后来聘请了一位有施工经验的广东揭西人蔡孝为总管工，教堂才顺利完成。蔡孝利用图纸和前期的施工资料完成了下面的工程，蔡家三代人都参与了建设。由此可见圣心大教堂见证着东西方的文化与科学的完美结合。建筑用石料采自九龙，石工多来自五华，加工分件，用船运到广州打磨、装配、砌筑，灰浆用中国传统的桐油糯米石灰浆。教堂至光绪十四年（1888年）建成，耗费40万法郎。中国建筑师在修建石室的过程中，可能会面临西方的宗教文化底蕴不足的问题。与哥特式教堂复杂的雕刻随处可见不同，石室雕刻的人像不多，这也可能是中国建筑师的弱项。
由于抗日战争时期日本飞机的轰炸，以及1949年国民党军队的轰炸，教堂玻璃几乎全部震毁。后墙的玫瑰窗原是镶嵌着圣心教堂的耶稣十二圣徒像，教堂东西两边的高侧尖拱窗全部是彩色玻璃窗，内容为14幅圣经故事和圣人行善图，可惜现均无存。“文革”时堂内的祭台、祭具、圣像、神功亭及椅子又被焚毁。1979年起相继修复。石室于1996年11月20日由国务院公布为第四批全国重点文物保护单位。
在上海西南地区有一条带有浓郁欧式情调的幽静马路——衡山路，闻名中外的基督教国际礼拜堂就坐落在衡山路53号。站在马路旁茂盛的法国梧桐树下，透过欧式风格的铁栅栏向里眺望，就能看到在终年翠绿的大草坪映衬下，国际礼拜堂典雅的清水红砖建筑显示出它特有的庄重、肃穆与祥和。