La chiesa si presenta come un organismo abbastanza compatto, di dimensioni considerevoli, senza essere sproporzionate. Ha pianta a navata unica, con cappelle laterali, presbiterio sopraelevato e abside semicircolare con coro. I tre corpi di cui è oggi costituita la chiesa sono leggibili anche all'esterno. Il corpo principale racchiude la navata e le cappelle laterali. Addossato al fianco sinistro è il corpo della cappella maggiore, a pianta semicircolare. Il secondo corpo, l'abside, si presenta più basso della navata, con copertura propria. L'abside è racchiuso anularmente dal terzo corpo, il coro, aggiunto di recente. La muratura è in mattoni a faccia vista e reca visibili nel lato destro e nella parte absidale gli innumerevoli interventi sull'edificio: porte e finestre murate o aperte di recente, corpi secondari aggiunti. Il prospetto, rivolto alla città vecchia, è costituito da un avancorpo centrale rispetto a due ali laterali più basse. L'avancorpo è monopartito da un duplice ordine di lesene binate che al secondo ordine, impostato su cornicione, presentano capitelli ionici in pietre d'Istria. Alla mezzeria è il portale in marmo bianco: due colonne snelle di sezione circolare sorreggono la trabeazione con iscrizione coronata da cimasa con edicola in cui è posta l'effigie di S. Lucia. In asse con il portale è una finestra architravata, di dimensioni considerevoli. L'avancorpo centrale è definito dal timpano impostato su trabeazione ionica. Le ali laterali, monopartite, recano due finestre ovali per lato. Sul cornicione è impostato il coronamento a volute rovesce in pietra d'Istria. L'interno abbastanza armonioso, ha volta a botte con costoloni impostati sui pilastri ed unghie in corrispondenza delle finestre, tre per lato, con cornici mistilinee a stucco. Anche le cappelle laterali hanno volte a botte. Il pavimento è in granito. Il presbiterio è separato dalla navate mediante quattro scalini in granito. L'abside ha volta a semi cupola affrescata. Il coro, a cavea, aggiunto di recente, racchiude anularmente l'abside, con cui comunica mediante cinque larghi passaggi. Posta in corrispondenza del coro, è una cappella sotterranea a pianta semicircolare, scavate di recente