Kostel je 65 m dlouhý, výška chrámové lodi je 30 m. Věže jsou vysoké 60 m. Kostel v dnešní podobě byl postaven na místě románského kostelíku svatého Jiří, který byl v roce 1371 nahrazen gotickým kostelem. Zakladatelem kostela byl Petr ze Šternberka. Po ničivých požárech se započalo se stavbou nynějšího kostela. Nový chrám byl stavebně dokončen v roce 1783 a posvětil ho probošt Ondřej Tempes 17.11. téhož roku . Kostel byl postaven ve slohu klasicistickém. Stavitelem byl brněnský architekt František Antonín Grimm, přední osobnost soudobé architektonické tvorby v moravském prostředí. V 18. století císař Josef II zrušil augustiniány ve Šternberku a kostel se stává farním. V roce 1803 byl instalován hlavní oltář a kazatelna a další rok boční oltáře svatého kříže a Poslední večeři. Z gotické stavby se zachavala část křížové chodby, která spojuje kostel s klášterem. Ve šternberské kapli je obnovena vzácná stropní malba Kryštofa Handkeho, zachycující historii Šternberka. Chrámový prostor je jednolodní, mohutná klenba je vyzdobena nástropní malbou od moravského malíře Antonína Sebastiniho Šebesty z Prostějova. Vzácnou památkou šternberského kostela je tzv. Šternberská madona, kamennná socha z konce 14. st., patřící do okruhu krásných madon. Je trvale umístěna v kapli státního hradu Šternberk. 29.9.2005 byla socha Šternberské madony prohlášená vládou ČR za Národní kulturní památku.