En 1585 el edificio fue concluido y funcionaba además como hospital para los religiosos del obispado de Tlaxcala.

Hay varios elementos del templo original que se conservan como la fachada, la torre y la portada lateral. La espléndida fachada churrigueresca de cantera, ladrillo y azulejo fue realizada entre 1743 y 1767. Sus tres cuerpos se combinan de una manera magistral presentando una forma abocinada que le da un carácter único a la iglesia, ya que sus tableros de azulejos constituyen en sí mismos notabilísimas obras de arte.

La torre fue comenzada en 1730 y se concluyó 37 años después.  Es posiblemente la más esbelta de la ciudad y consta de dos cuerpos de planta cuadrada.

La portada lateral es la más antigua de Puebla. Subsisten también tres capillas adosadas al muro norte de la iglesia.  

El interior del templo fue modificado en el siglo XIX.  Consta de una sola nave y en su techo, que originalmente fue de madera, lucen ahora las bóvedas nervadas construidas durante el siglo XVII. 

Actualmente, peregrinos vienen a venerar los restos del Beato Sebastián de Aparicio (1520-1600), ya que su momia se expone en un ataúd del vidrio. Este fraile franciscano todavía no ha sido canonizado pero los poblanos lo consideran el santo patrono de los chóferes y todos aquellos que manejan vehículos.

A un costado de la iglesia está el Paseo de San Francisco y muy cerca están los antiquísimos lavaderos públicos de Almoloya, así como varios lugares donde se pueden saborear exquisitas chalupas.