Kostel byl postaven podle plánů architekta Georges Gaudibert, který navrhl železobetonovou stavbu s kostrou z cihel a kamenů v romano-byzantském stylu.
Nejstarší výzdoba kostela se nachází na tympanonu jižního portálu, který je vyzdoben mozaikou s tématem svatého Dominika. Její autorkou byla výtvarnice Camille Boignard.
Tympanon u východního portálu na ulici Rue de la Tombe-Issoire byl prázdný až do roku 1946, kdy jej vyzdobil sochař André Bourroux reliéfem rovněž představujícím sv. Dominika.
Hlavní loď má čtvercový půdorys a je zakončená kupolí vysokou 26 metrů osvětlenou dvěma řadami oken. Pod kostelem se nachází krypta.