Le parti più antiche presentano caratteri stilistici del XIV secolo; vi corrispondono le tre absidi (nell’abside laterale sinistra è nascosto un bel capitello con scene di vendemmia), la sacrestia con attiguo piccolo chiostro e parte del campanile (alto 45 metri con concerto di sei campane, terminante con una grande cuspide docecanale alta 13 metri). Facciata a due ordini, di cui quello inferiore è diviso da lesene in tre parti, ciascuna con una porta sormontata da una statua: al centro l’Immacolata con due angeli; a destra S.Francesco; a sinistra S.Antonio da Padova.

Interno di ampie dimensioni (m 57×23 e m 19 di altezza), in tre navate divise da cinque colonne per parte. Di Mario Micheletti sono gli affreschi rappresentati il Cantico delle Creature nella cupola centrale e le Storie della Salvezza nell’abside; allo stesso artista si devono le stazioni della Via Crucis su tavola poste sui pilastri centrali. Sul soffitto del presbiterio stucchi del XVI secolo, mentre l’altare maggiore fu costruito nel 1774 sul sito del primitivo sepolcro dei marchesi di Monferrato. Notevole coro semicircolare di noce con balaustra marmorea finemente lavorata.

Cappelle laterali di destra: a) battistero, moderna cappella con grande vetrata e vasca marmorea. b) Allegoria francescana, tela del Moncalvo (1593) ripresa da un incisione del 1586 di Annibale Carracci. c) Martirio du S. Orsola, del Moncalvo. d) Natività del Battista, di Orsola Caccia (fine anni ’30, inizio anni ’40 del sec. XVII), proveniente dal convento di S. Orsola. e) Adorazione dei Magi, del Moncalvo (1610-15). f) Cristo coronato di spine, di Orsola Caccia, da un disegno del padre; affreschi di Nello Cambursano (1944) raffiguranti il Sacro Cuore, con ai lati Il Buon Pastore e il Samaritano. tra e) e f) è collocato il Riposo di S. Rocco, affresco del Moncalvo (1608-13), staccato dalla chiesa di S. Rocco e restaurato nel 1969. In capo alla navata destra c’è la cappella dell’Immacolata, con due tele di Orsola Caccia raffiguranti S. Antonino martire (inizio anni ’60 del sec. XVII), provenienti dal convento di S. Bernardino, e la Sacra Famiglia con S. Orsola, dal convento di S. Orsola; nella nicchia centrale è collocata una statua dell’Immacolata, qui portata nel 1882.

Lato sinistro: a) Natività di Maria, tela attribuita al Maestro delle Storie di S. Antonio. b) Assunta, copia di un dipinto di Anton van Dyck ad opera del moncalvese Beccaris o del Sacchi. c) Martirio di S. Maurizio, di Guglielmo e Orsola Caccia (1625), proveniente dalla Chiesa del convento dei Cappuccini. d) tra putti affrescati da Ferdinando Dal Pozzo, entro una nicchia è accolto un Crocifisso ligneo detto “miracoloso” perchè restò intatto sotto il crollo della volta; in passato era presente un paliotto monocromo dipinto da Carlo Gorzio. e) S. Sebastiano curato dagli angeli, forse di Orsola. f) Morte di S. Francesco, riferibile al Maestro delle Storie di S. Antonio. Tra e) e f) è sistemata la Vergine col Bambino, S. Marco e S. Rocco, del Moncalvo (1605-06), restaurata nel 1990 (Marello e Bianco), proveniente dalla chiesa di S. Marco, affidata nel 2001 alla parrocchiale.

Alla sommità della navata sinistra è posto il monumento funebre del parroco don Giuseppe Bolla, disegnato da don Angelo Verri, con busto realizzato da Stefano Vigna. In capo alla stessa navata si apre la cappella di S. Antonio da Padova, col sepolcro di Guglielmo Caccia (lapide posta dall’ebanista Gabriele Capello, a sua volta autosoprannominato “Moncalvo”) e tre tele: il cuore dell’avaro, di Carlo Orazio Sacchi: S. Antonio resuscita un morto, di dubbia attribuzione; Miracolo della mula, del Maestro delle Storie di S. Antonio. Sul soffitto dipinti di scuola del Moncalvo: al centro Angelo con un giglio (simbolo di S. Antonio), ai lati S. Antonio ricongiunge il piede alla gamba di un giovane e Degustazione del mosto.

Sulla parete sinistra del presbiterio una pregevole lapide di marmo bianco del 1591, con lo stemma composito dei Gonzaga, ricorda le sepolture di alcuni marchesi di Monferrato. Notevoli sono due confessionali del sec. XIX, opera di Gabriele Capello, cui si deve anche l’orchestra. La grande bussola in noce della porta maggiore, che serve anche da palco all’organo, fu realizzata nel 1825 da Francesco Contero (o Conteo), su disegno dell’arch. Ranza. L’organo fu costruito dalla ditta Vincenzo Mascioni nel 1942 (ristrutturando un precedente strumento di Carlo Serassi del 1832), e restaurato nel 1991 dalla stessa famiglia: ha 2500 canne, due tastiere di 58 note, 40 registri, trasmissione elettrica.

In sacrestia si conservano mobili intagliati e varie tele, tra cui: la Madonna in trono col Bambino e i Ss. Martino e Rocco, di Bartolomeo Bonone (opera giovanile ca. 1491), già in una cappella nel recinto del castello, presentata nel 1880 all’esposizione di arte antica di Torino e fino al 1940 nella sacrestia della chiesa della Madonna delle Grazie; S. Luca nello studio, di Orsola Caccia (il volto del santo sarebbe un ritratto del padre), già presente nel 1618 (?); Cristo nel deserto servito dagli angeli di Guglielmo e Orsola; Lavanda dei piedi, olio su tela (cm 290 x 210) di autore ignoto, restaurato nel 2002, già nella chiesa di S. Giovanni. E’ presente pure una bella pace-reliquiario, opera di orafo e miniatore lombardi (ca. 1430-40), forse dell’ambito di Michelino da Besozzo.

Non è piu’ presente in chiesa una Immacolata Concezione di Orsola Caccia, attestata ancora agli inizi del Novecento. Nella casa parrocchiale è custodito un frammento di affresco con S. Giorgio (?) e una giovane santa che presentano un donatore alla Vergine, attribuito a pittore lombardo del 1390-1400, strappato nel 1978 dal cortile dell’oratorio della casa canonica. Nello stesso cortile si rinvennero nel 1974-75 una scultura in arenaria rappresentante la Madonna in trono col Bambino e un capitello a fogliami, attribuiti a scultore casalese-vercellese (ca. 1350-60), verosimilmente pertinenti al convento di S. Francesco; i reperti furono consegnati nel 1975 alla chiesa di Oltreponte di Casale, quindi, dopo l’alluvione del 2000, ai locali della Curia Vescovile.