El Santuario es de estilo Renacimiento tardío, estilo que, como el gótico de Luján, se aviene poco a nuestro medio. Es de planta central, en forma de cruz griega, con el brazo correspondiente al testero, más alargado, para dar cabida al camarín. Las medidas del templo son ciertamente notables: el largo es de 81 metros por 63 de ancho, cubriendo una superficie de 2.900 metros cuadrados. La capacidad es aproximadamente de 9.000 personas. A 25 metros de altura hay una azotea de 1.800 metros cuadrados de superficie. La altura total del Santuario es de 80 metros, incluyéndose en ello, una estatua de la virgen de 7,50 metros de altura, vaciada en cobre de 1.250 Kg., bendecida el 16 de julio de 1.941 y que se levanta como corona de la gran cúpula. En la construcción del faraónico edificio se emplearon más de un millón doscientos mil ladrillos, dos mil quinientos metros cúbicos de arena, mil setecientos metros cúbicos de piedra, doscientos setenta mil toneladas de hierro, diez mil metros cuadrados de tablas, alrededor de 40 kilómetros de tirantería de madera para andamiajes y la estructura de cemento armado consumió alrededor de 12.500 toneladas de cemento. La cúpula de algo más de 26 metros de diámetro está considerada como obra maestra de ingeniería y se halla registrada entre las grandes del mundo; a la época de su construcción ocupaba el octavo lugar a ventaja sin embargo, en mucho, a algunas muy famosas como la de El Escorial que mide 21,13 metros y la del Panteón de París que sólo alcanza 20,30 metros. En 1947 fue revestida con láminas de cobre.

La estructura de cemento armado, puede decirse estuvo completo a fines de 1.940, agregándosele el piso, los ventanales y puertas, el revestimiento de las columnas y el revoque que llevó mucho tiempo y aguzó el ingenio de los contratistas para armar y levantar las cabriadas de mucho peso que servían de sostenes a los andamios y trabajadores. En el presbiterio se encuesto un sobrio retablo mayor, adosado al muro, que destaca su forma por el contraste de materiales. Es de mármol travertino de color ocre rosado y de gusto renacentista. En su centro se abre un nicho que tiene la particularidad de perforar el muro, de modo tal que la imagen de Nuestra Señora de Itatií puede ser vista tanto desde la nave principal, Como desde el camarín, que se ubica por detrás y encima del presbiterio.
El nuevo templo se habilitó el 16 de julio de 1.950, en el cincuentenario de la Coronación Pontificia de la Virgen. Ese mismo día la auténtica Santa Imagen fue sacada de su viejo templo para trasladarla al nuevo monumental Santuario. Las fiestas y celebraciones para el caso fueron de las más grandiosas. Itati se conmovió hasta lo más hondo en ese inolvidable día. Y ya no fue Itatí solo, sino Corrientes, Chaco, Santa Fe, Formosa, Misiones, Entre Ríos, es decir todo el litoral y hasta de otras provincias que con ocasión de este acontecimiento mandaron nutridas delegaciones. Las altas autoridades de la nación y de la provincia, militares, magistrados, Señores Arzobispos, Obispos y todo el clero de Corrientes estuvieron presentes.
Ese día memorable se habitó el templo de la Virgen aún no terminado.

Está concluido en cambio el hermoso camarín con su altar de mármol; la gran pintura mural cuyo motivo es el milagro de la música como de ángeles escuchaba en el templo de Gamarra por el año 1.624, obra de Ulyses Tosi; Tres bajo relieves que representan, el hallazgo de la Virgen, la fundación del pueblo y la coronación, con diez vitrales en las escaletas del camarín: San Cirilo de Alejandría y San Bernardo a un lado, Santo Domingo de Guzmán y el Papa Pío IX de la Inmaculada al otro; Los cuatro Evangelistas:
San Mateo, San Marcos, San Lucas, San Juan, mas dos, del Papa León XIII el de la coronación y el primer Obispo de Corrientes, Mons. Luís.