El templo está conformado en una planta basilical de tres naves, una central con bóveda de cañón decorada con recuadros moldurados en los cuales existe ornamentación con motivos orgánicos. Los colores en los cuales están desarrolladas las naves son rosa, damasco y verde nilo.
La bóveda posee cuatro grandes luminarias colgantes más algunas pequeñas en las columnas soportantes de ésta. Las naves laterales están separadas de la central por columnas, las cuales sostienen arcos de medio punto, los cuales están decorados en su intradós con pintura marmolada. Sus capiteles rematan en decoración orgánica al igual que en las luminarias. Los arcos de medio punto divisorios de las naves son grandes y abiertos. En el centro se encuentra el púlpito, ricamente decorado con figuras humanas y zoomorfas policromadas y doradas que sostienen la estructura. Figuras angelicales actúan como cariátides, sosteniendo el conjunto.
Las naves laterales, a diferencia de la central, no son abovedadas sino que adinteladas, decoradas con molduras y ornamentos con motivos orgánicos. En la división de la nave central con la nave lateral izquierda se encuentra una reproducción de la Virgen de la Merced, ubicada dentro de una urna decorada.
Por el deambulatorio de las naves laterales podemos encontrar una serie de nichos que contienen los altares dedicados a personajes bíblicos y santos objeto de devoción en la iglesia, los cuales están decorados al estilo arquitectónico, esto es imitando pequeños edificios clásicos decorados con columnas, pilares , pilastras y rematados por frontones triangulares o curvos, en mármol original o bien con pintura que imita este material, y con simbología religiosa. Entre cada altar se encuentra una pequeña representación de las estaciones del Vía Crucis. Así tenemos en orden desde la nave izquierda por la entrada a: San Pedro Armengol, patrono de los hogares de menores; San Serapio; los restos mortales de San Pedro Armengol (altar realizado completamente de mármol); San Ramón nonato, patrono de las futuras madres; San Pedro Pascual y el altar dedicado al Sagrado Corazón de Jesús, donde se encuentra el sagrario, el cual está resguardado por dos esculturas de ángeles arrodillados.
Al frente, en la nave lateral derecha, desde el altar mayor tenemos: San Pedro Nolasco, fundador de la comunidad de Padres Mercedarios; conjunto Jesús, María y José; conjunto dedicado a Santa Teresa de los Andes, acompañada en ambos lados por San Judas Tadeo y Santa Cecilia, cada uno separados por columnas rematadas por un friso que sostiene un frontón curvo; conjunto escultórico de la Crucifixión de Jesús; la Virgen de Lourdes; y por último a San Expedito. La nave lateral derecha remata también con una obra pictórica, esta vez dedicada al Sagrado Corazón de Jesús.
El altar mayor posee dos grandes figuras. La inferior es de Jesús resucitado, el cual posee en una de sus manos una hoja de palma. Se encuentra dentro de un templete sostenido por cuatro columnas acanaladas al estilo jónico. La figura superior es la Virgen de la Merced, segunda virgen que llegó a Chile después de la del Socorro, que se encuentra en la iglesia de San Francisco, y a la cual se le debe el nombre de este templo. Está rodeada por una construcción sostenida por columnas y pilastras, lisas y acanaladas. Los laterales están completamente decorados con los tonos pastel rosa pálido, damasco y verde nilo y con molduras ornamentales.
Uno de los puntos atractivos es el altar dedicado a la Virgen de Lourdes, ya que es el único en su especie que reconstruye en menor tamaño la gruta donde se realizó la aparición de la Virgen a Santa Bernardita. El nicho está completamente cubierto con una imitación de rocas en relieve que imita la Gruta de Lourdes, en la cual en el centro de este conjunto se encuentra la Virgen y al costado inferior izquierdo Santa Bernardita arrodillada ante la aparición.
También interesantes son los altares de San Pedro Pascual y el conjunto escultórico de Jesús, María y José. Ambos altares, enfrentados entre sí en las naves laterales, no se encuentran desarrollados a la manera arquitectónica tradicional, sino que se ha utilizado la técnica de Trompe l’oeil o más comúnmente llamada Trampantojo. Esto quiere decir que el fondo del nicho está pintado con una imitación arquitectónica, simulando una perspectiva. Esta técnica tiene sus primeros antecedentes en el imperio Romano y su punto de máximo esplendor en el siglo XVIII, donde se llegó a tal dominio de la técnica que se confundía realidad con la fantasía de la pintura.
