教堂特色教堂正面是矗立东向、宽十八公尺、高三十公尺的高大牌坊。牌坊上满布浮雕，全是彩色的中国画的山水花鸟人物，千姿百态，蔚为壮观，民族艺术色彩相当浓厚。堂内顶部系三大半圆顶，即穹窿，两旁彩色玻璃窗为长形尖顶，牌坊上三大玻璃窗为圆形，这又是西方教堂特点。中西合壁，配合有致。牌坊下设正门三道，均配以石刻对联。中门的对联是：“主保功高亿万生灵瞻若瑟，救世恩厚百千士庶赖耶稣”；横额是：“万有真原”。右门的对联是：“圣德纯全九州瞻仰，神恩浩荡万国钦崇”；横额是：“务本”。左门的对联是：“景教流行中外禔福，真道昭著圣德同归”；横额是：“寻源”。教堂后面是高耸西向，高三十二公尺的五层阁楼，即钟楼。从钟楼顶层可远眺贵阳全城。在钟楼第三层嵌装报时巨形钟，钟面直径一丈余。教堂铿锵的钟声，余音缭绕，在四五里内，远近皆闻。钟楼脚下种植花木，两侧是主教及其他神职人员的住所，环境幽静宜人。钟楼底层大门上有石刻对联及横额。对联是：“画阁钟鸣千里应，名园花放四时新”；横额是：“且住为佳”。
历史发展天主教1781年就已传入贵阳，是年底，中国神父孙本笃从四川来贵阳传教。至1798年，贵阳信奉天主教的教徒已有一百人。教徒集银九十二两，在猫猫巷买了一所房屋，作集会念经和接待神父的地方。这就是贵阳称为“天主堂”的第一所房屋。
清嘉庆十六年（1811年），反天主教的风潮骤起。地方官府下令全部拆毁。贵阳的第一所“天主堂”仅存在了四年。但这一旧址，后来成了北天主堂基地的一部分。
贵州天主教于1846年3月26日，按照罗马教廷的指示，从四川重庆教区划分出来，成为独立的贵州教区，但仍属法国巴黎外方传教会管辖。贵州教区第一任主教是法国传教士白斯德望。他于1849年3月18日，在重庆由法国传教士范若瑟主教祝圣为主教后，来到贵阳就职。他依仗1844年的中法不平等条约——
《中法黄埔条约》，要求清政府停止“教难”，准许传教自由和发还教堂等教会产业。1850年一所非民房式的天主教堂落成，教堂的正门和正门牌坊顶上，以及屋脊中央竖有十字架，惹人注目。成为贵州第一所正式的天主教堂，亦是贵州教区的主教堂。
到了十九世纪七十年代，贵阳的教徒已发展到约二千人，清同治十三年（1874年），贵州教区第三任主教法国传教士李万美，将原教堂拆除，重新修建较大的教堂，但在教堂就要修建竣工时，1875年12月2日发生一场火灾，教堂全部付之一炬。
传教士和教徒们眼见教堂被焚毁，立即筹划再次动工兴建。约一年，教堂建成。
修复教堂在“文化大革命”中，贵阳北天主堂遭到极大破坏。20世纪80年代初，市人民政府拨款修复，使整个教堂焕然一新。
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