La arquitectura del Templo Votivo de Maipú es tan imponente tanto en el exterior como al interior de la construcción, que resulta innegable el aporte decorativo del diseño y las formas y espacios que se generan con el juego de parábolas, facilitando la admiración de dicha construcción.

Resulta maravilloso el conjunto de vitrales que restan frialdad a los inmensos muros, sobresaliendo el gigantesco vitral del frontis, con arco de medio punto, en honor a la Virgen del Carmen, el único de carácter figurativo, puesto que los otros son obras abstractas. Los pequeños vitrales de formas abstractas y coloreados de tonos amarillos, azules, rosas y morados, otorgan la iluminación y el color al interior del templo que, en el transcurso del día, van cambiando de fuerza cromática.

El encargo de los vitrales se hace al austriaco Adolfo Winternitz, quien utilizaría la técnica “dalle de verre” para la ejecución de estas piezas. Esta técnica, consiste en montar el vidrio en un armazón de cemento y, que a la vista, se convierte en las líneas que van definiendo el dibujo, de esta forma, el volumen está dado por la sucesión de piezas en distintos tonos. El formato es vertical, de 12 x 29 metros, hecho en Chiara, Suiza y se encuentra en excelente estado de conservación.

Se dice que el mismo Winternitz, en el año 1971, habría instalado los vitrales en el Templo Votivo, siendo el de la Virgen del Carmen uno de los más grandes del mundo.

El Altar Mayor, está presidido por la imagen quiteña de la Virgen del Carmen, en madera policromada. Esta figura data del año 1785, cuando el español Martín de Lecuna encarga a Quito esta pieza para su veneración en la capilla del fundo San Martín, ubicado en Ñuñoa. Durante mucho tiempo, el día 16 de julio de cada año, era llevada a la Iglesia de San Agustín, para la celebración de la Solemnidad de la Virgen del Carmen.

Posteriormente, la imagen llega a manos de Rosalía Mújica de Gutiérrez, descendiente de Martín de Lecuna, quien donaría la figura de la Virgen del Carmen para que fuera venerada en el Santuario de Maipú.

Mientras el templo era construido, la imagen fue trasladada a la Catedral y, el año 1948, inicia un recorrido por Chile, partiendo de la Iglesia San Lázaro de Santiago, para venerarla y recolectar dinero en las peregrinaciones con el fin de reunir fondos para la construcción del templo. Finalmente, en 1956, llega solemnemente al Templo Votivo de Maipú, la figura de la Virgen del Carmen acompañada por miles de fieles.

Dicha imagen, está emplazada en la parte alta del presbiterio y rodeada de una aureola de bronce, diseñada por la escultora peruana Susana Roselló.

El altar de la capilla ubicada en la nave trasversal derecha, mirando desde la entrada hacia adelante, está presidido por la imagen de la Santísima Trinidad, imaginería en madera policromada, soportada por un texto de bronce con extractos del evangelio y el Padre Nuestro.

De la misma forma, el altar de la capilla izquierda, está presidido por Jesús, imagen de madera policromada.

En las naves laterales se puede apreciar una serie de pequeños altares sin un orden estilístico definido, dedicados a figuras devocionales, los cuales están separados por grandes imágenes representando el Vía Crucis. Cabe resaltar que, como es un templo votivo, recibe donaciones de todas partes del país, por tal razón existen diferentes estilos en el desarrollo y ornamentación de las figuras de los altares devocionales. La forma de unificación estilística se realiza a través de lienzos de color que se ubican en la parte posterior de cada altar, dándole así un orden y ritmo a los altares. El Vía Crucis está representado sobre paneles murales de gran tamaño, con gráfica impresa.

A la entrada del templo, podemos apreciar la Cruz de Chile, la cual nace en 1967 y viajó por todo el país y en ese entonces denominada la Cruz de Maipú, para representar a la Iglesia nacional y venerada en muchas procesiones.

Esta primera cruz fue construida por el Obispo de Osorno, Monseñor Francisco Valdés, con maderas de los bosques sureños y con la estrella de plata.

Posteriormente, en el año 1974, se levanta la actual Cruz de Chile, como símbolo de unión, conformada por 25 cubos de madera, cada uno tallado y ornamentado en las diversas Diócesis que existían en ese tiempo y la estrella fue elaborada en madera de olivo por artesanos de Belén.