De planta típicamente jesuítica, con hermosas bóvedas barrocas y un crucero con cúpula.
En el cuerpo superior una hornacina avenerada entre volutas, que debió tener la imagen del titular Santiago Apóstol, y rematado un frontón con el escudo de la Compañía de Jesús, que después fue sustituido por el de Carlos III en piedra arenisca.
Su avanzado estado de ruina fue motivo para su inclusión en la Lista roja de patrimonio en peligro de la asociación para la defensa del patrimonio Hispania Nostra hasta 2017.
En dicho año, la iglesia salió de la lista al finalizar las obras en las que se repararon, reconstruyeron y consolidaron las cubiertas de crucero y de la cabecera, además de estabilizarse y reforzar los muros de la nave y de las capillas.
La intervención se produjo con motivo de la integración del edificio dentro del conjunto donde desarrollará sus actividades el museo de arte contemporáneo Collegium.