Construite en béton armé et parement de brique, l'église présente une large nef encadrée de deux bas-côtés dissymétriques : au sud, un bas-côté étroit; au nord, un bas-côté double rythmé par deux grandes arcades et terminé par un autel secondaire. Les services et la chapelle de la Vierge sont situés derrière le chœur. Les grandes roses et les hautes baies des pignons méridionaux distillent une lumière douce et changeante et constituent l'unique source lumineuse de la nef. Les pignons à redents, la voûte d'arêtes, les roses et les ouvertures à lancette sont autant de citations de l'architecture gothique. A l'intérieur du bâtiment, une crucifixion monumentale dans le chœur carré constitue le fleuron de l'édifice. Cet ensemble décoratif est l’œuvre d'Eugène-Jean Chapleau, artiste d'origine bretonne, actif en Picardie après la Première Guerre mondiale - il participe entre autres aux chantiers de reconstruction des églises de Martigny-Courpierre (Aisne) et de Rollot (Somme). Il y réalise, comme à Saint-Luc-des-Grands-Champs, des fresques sur ciment, une technique où les pigments, posés sur le ciment encore frais, sont figés lors de son durcissement.

Pour cette crucifixion, Chapleau réinterprète la composition traditionnelle des retables en l'adaptant à la monumentalité des lieux. Alliée à une prédelle, l’œuvre est cernée d'une frise d'anges portant les instruments de la Passion (marteau, échelle, clous, lances, croix). A la droite du Christ, la Vierge en manteau bleu est debout selon l'image du Stabat Mater; à sa gauche, l'évangéliste Jean reconnaissable à son pallium rouge, se lamente tandis que Marie-Madeleine, ses longs cheveux lâchés, est à genoux au pied de la Croix. Saint-Luc, tenant le rouleau de son évangile et accompagné du bœuf ailé, son symbole, occupe le centre de la prédelle. Des martyrs, des saints et des hommes d'église l'entourent. Cette fresque, très stylisée, emprunte à la fois au symbolisme et à l'expressionnisme, deux styles explorés par le peintre, lui conférant une originalité qui fait sa force.

Le portail de la chapelle de la Vierge, dite aussi la ""chapelle de semaine », est surmonté d'un haut-relief, œuvre d'inspiration Art déco du sculpteur J. Martin, représentant Marie nimbée entourée de deux anges. Cette chapelle, qui possédait une élévation légèrement inférieure au reste de l'édifice, a subi de fortes détériorations dans les années 1970, lorsqu'un niveau a été créé afin de bénéficier d'espaces supplémentaires de réunion. La partition du volume en deux a dégradé les décorations murales et les a reléguées dans une partie du bâtiment aujourd'hui invisible du public.

L'arc du chœur accueille une fresque de la Vierge en gloire. Œuvre de Charles Bisson, à qui l'on doit aussi un ensemble décoratif à l'église Sainte-Thérèse-de I'Enfant Jésus à Aulnay-sous-Bois pour le sanctuaire et la chapelle des Fonts, elle est réalisée au stic B. Cette matière, mise en valeur par Maurice Denis, associe les pigments en suspension dans de l'huile de lin cuite à de la gomme dure et des oxydes de zinc et de titane. Ce procédé permet une bonne adhésion sur le béton et lui donne un aspect lisse. La composition et le jeu des couleurs évoquent l’œuvre de Fra Angelico et témoignent de l'influence qu'a exercée la peinture italienne du Quattrocento sur le travail du peintre.