Het is een driebeukige kruiskerk met westtoren. De toren, het koor en de kruisbeuk werden gebouwd omstreeks 1500 in laatgotische bouwstijl. Het schip en de zijbeuken werden omstreeks 1763 verbouwd en vergroot door Barthélemy Digneffe in opdracht van Augustina van Hamme, abdis van Herkenrode. De zijbeuken en de middenbeuk kwamen toen onder één dak. Van 1872-1874 vonden herstelwerkzaamheden plaats en in 1901 werd de toren gerestaureerd. In 1929 werd een portiek aangebracht. In 1965 werd een sacristie met kapel bijgebouwd. De vierkante toren is gebouwd in ijzerzandsteen. Ze heeft drie geledingen, gescheiden door mergelstenen druiplijsten. De toren is aan de zuidzijde voorzien van een veelhoekig traptorentje. Het eigenlijke kerkgebouw is opgetrokken in baksteen, op een plint van ijzerzandsteen, en met het gebruik van kalksteen en mergelsteen voor hoekbanden en dergelijke. Het koor heeft een driezijdige sluiting, en de spitsboogvensters werden in 1763 dichtgemetseld. Een wapenschild met de lijfspreuk van de abdis, Regique deoque (voor koning en God) bevindt zich boven een vroegere, nu dichtgemetselde deur. Het interieur van de kerk is classicistisch. De doopkapel was eertijds een kapel die gesticht werd door prins-bisschop Everhard van der Marck. De meeste meubelen (communiebank, hoofd- en zijaltaren, biechtstoelen) zijn uit het derde kwartaal van de 18e eeuw en de preekstoel is van . Er hangt tegen de westgevel van de zuidelijke zijbeuk een laatgotisch, eikenhouten kruisbeeld uit het begin van de 16e eeuw, verder hangt boven het hoofdaltaar een schilderij dat de heilige Gertrudis van Helfta voorstelt. Ook hangt er in het transept een gotisch triomfkruis uit de tweede helft van de 15e eeuw. In de pastorie bevinden zich een aantal beelden die in ouderdom variëren tussen de 13e en de 17e eeuw, zoals Gertrudis van Nijvel (eerste helft 13e eeuw), Onze-Lieve-Vrouw met Kind (omstreeks 1400), Christus op de koude steen (15e eeuw), Sint- Bernardus en Sint-Gertrudis (16e eeuw) en Johannes de Doper (vroeg-17e-eeuws). Een schilderij, voorstellende het mystiek huwelijk van Sint-Catharina is laat-17e-eeuws. Een reliëf op een steunbeer van het koor toont hoe prins-bisschop Joris van Oostenrijk zijn hart schenkt aan Gertrudis van Nijvel. Dit hart bevindt zich in een laat-16e-eeuws epitaaf in de kerk.