Pierwszy kościół w Ostrowie był drewniany, kryty gontem, z klepiskiem zamiast posadzki. Nowy, murowany kościół wg projektu Pawła Fontany, architekta nadwornego marszałka wielkiego litewskiego, księcia Pawła Sanguszki, został zbudowany w stylu rokokowym, charakterystycznym dla drugiej połowy XVIII wieku. Obiekt jest budowlą murowaną z cegły, otynkowaną, z wejściem od strony zachodniej. Zbudowany na planie krzyża łacińskiego, jednonawowy z transeptem i prezbiterium zakończonymi półkoliście. Między ramionami krzyża po obu stronach prezbiterium umieszczone są dwupiętrowe przybudówki. Do wnętrza świątyni prowadzą cztery wejścia. Nad wejściem głównym znajduje się portal z drewnianym kartuszem herbu Lubicz fundatora Mikołaja Krzynieckiego. Pod prezbiterium znajdują się krypty wykorzystywane początkowo do grzebania zmarłych, czego zaniechano na początku XIX w.
Wyposażenie kościoła utrzymane jest w stylu późnobarokowym, rokokowym i neoklasycystycznym z elementami sztuki ludowej. W świątyni znajduje się 5 ołtarzy. Jako pierwszy zbudowano wraz z kościołem ołtarz główny drewniany wolnostojący z obejściem z tyłu.
Obecnie kościół jest miejscem licznych pielgrzymek.