Kościół parafialny pw. św. Stanisława, Biskupa i Męczennika został wybudowany w latach 1905-1907 wg projektu Sylwestra Pajzderskiego, zmodyfikowanego przez Rogera Sławskiego, w stylu neoromańskim (o wyraźnej proweniencji nadreńskiej). Kościół zbudowano staraniem proboszcza ks. Walentego Śmigielskiego i parafian, z poparciem materialnym kolatora, księcia Ferdynanda Radziwiłła. Kamień węgielny pod nowy kościół wmurowano w 1904 r. Poświęcenie nowego kościoła odbyło się 30 września 1906 r. Świątynię konsekrował 6 października 1906 r. biskup Edward Likowski, późniejszy prymas Polski w latach 1914-1915. Z utworzeniem diecezji kaliskiej podniesiony do rangi konkatedry w bulli Jana Pawła II „Totus Tuus Poloniae Populus” ogłoszonej 25 marca 1992 r.
Ponieważ świątynia wznoszona była w podmokłym terenie, pod kościół wylano betonową płytę metrowej grubości, pod wieżę zaś wbito na głębokość 8 metrów 200 pali. Kościół ma 67 m długości i 33 m szerokości (w transepcie), wysokość nawy głównej 14 m. Wieża wznosi się na wysokość 55 m. Świątynia może pomieścić 4 tys. wiernych. Obiekt zbudowany został z czerwonej półklinkierowej cegły, dekoracje natomiast wykonane są z białego piaskowca.
Ostrowska konkatedra jest czteroprzęsłową, trójnawową bazyliką z transeptem. Rozbudowane, zakończone trójbocznie prezbiterium, otoczone jest wieńcem niskich, półokrągłych absyd, mieszczących zakrystię, lożę kolatorską i pomieszczenia pomocnicze. Absydy te połączone są korytarzem i przykryte jednospadowymi i stożkowymi dachami. Asymetrycznie usytuowana wieża zwieńczona jest szpiczastym czteropolaciowym dachem. W nawie głównej, transepcie i nawach bocznych. zastosowano sklepienie krzyżowe, a w prezbiterium – sklepienie konchowe z lunetami. Ściany nawy głównej i naw bocznych w miejscu oparcia sklepień wzmocnione są przyporami, w transepcie natomiast rolę przypór pełnią kwadratowe wieże flankujące jego naroża. Ośmioboczna bryła prezbiterium zwieńczona jest szpiczastym ostrosłupowym dachem.
Od zachodu ostrowską konkatedrę zdobi portyk, rozeta i arkadowe wnęki. W portyku zwraca uwagę umieszczona w tympanonie płaskorzeźba „Zwiastowanie”, którą wykonał wybitny artysta wielkopolski Władysław Marcinkowski. Pod kolumnadą portyku można dostrzec piękna rzeźbę „Pielgrzym” z 1890 r., wykonaną z piaskowca. Rzeźba przedstawia postać ubranego w długi pielgrzymi habit, przepasanego sznurem, z zarzuconym na plecy kapeluszem, starego człowieka, obejmującego w przysiadzie zmurszały krzyż.
Wnętrze kościoła nie było z początku polichromowane, a kolorów nadawały mu piękne witraże. Obecnie wnętrze zdobi polichromia Henryka Jackowskiego-Nostitza z 1929 roku.
Przestronne prezbiterium w kształcie oktagonu ozdobione jest dwupoziomową galerią z 30 piaskowcowymi kolumnami, wspierającymi kopulaste sklepienie. Na sklepieniu prezbiterium umieszczone są postacie polskich świętych i błogosławionych. W jego centralnej części znajduje się marmurowy, wykonany przez Stefana Ballenstedta w 1907 roku ołtarz z alabastrową figurą Matki Bożej z Dzieciątkiem, którą adorują dwaj aniołowie wyrzeźbieni przez Władysława Marcinkowskiego. Poza ołtarzem głównym w kościele znajduje się jeszcze 6 ołtarzy. Lewa nawa:
– Matki Boskiej Nieustającej Pomocy (w absydzie).
– św. Antoniego.
Prawa nawa:
– Serca Jezusowego (w absydzie).
– św. Józefa (dawniej św. Anny, w niszy).
– św. Teresy od Dzieciątka Jezus (w niszy).
– Matki Boskiej Częstochowskiej (w bocznej kaplicy)
Na wyposażeniu wnętrza jest też marmurowa ambona na filarach, ozdobiona mozaiką św. Piotra, trzymającego klucz, a także marmurowa chrzcielnica z nakryciem z kutej blachy. Liczące 33 głosy organy zbudowała dziesięć lat przed II wojną światową poznańska firma Józefa Stanisławskiego.