В центре постройки архитектора Жако — здание церкви, его выделяет портик с четырьмя колоннами коринфского ордера. К церкви примыкают два симметрично расположенных жилых дома, и все вместе они образует единый ансамбль. Как известно, культовые здания на Невском проспекте построены с отступом от красной линии, в глубине участков, и лишь Голландская реформаторская церковь сооружена по красной линии. Это связано с тем, что здание совмещает в себе место, где проводились богослужения, и место жительства многих членов церковной общины.
Церковный портик обозначает центр здания, выделенный дополнительно ризалитом, — его венчает приземистый купол, обшитый железом. В настоящее время на куполе нет креста, но до 1920-х гг. он, конечно, занимал центральное место. Купольное пространство отделено по фасаду каменной балюстрадой.
Колоннаду портика завершает архитрав, над которым в момент открытия находилась надпись накладными буквами на латинском языке: «Deo et servatori sacrum», что переводится как «Церковь Бога-Спасителя». Тимпан — треугольное пространство, завершающее портик, — украшен сложным горельефом с фигурами ангелов и раскрытой Библией. Здесь, в центре постройки, между центральными колоннами, расположен парадный вход в церковь, весьма скромный, в духе лютеранства.
Крылья дома с жилыми и торговыми помещениями по фасадам также решены довольно просто, хотя полуциркульные оконные проемы первого этажа и напоминают аркаду, а окна второго этажа выделены сандриками (часть) и простыми наличниками. Два балкона по краям здания с ажурными металлическими ограждениями завершают общее убранство фасада по Невскому проспекту. Все чугунные детали изготовили на заводе Карла Грейсона.
Интересны сохранившиеся интерьеры первой половины XIX в., в частности росписи гризайлью на плафоне вестибюля работы художника Васильева, а также лепнина на стенах, выполненная известным мастером И. Балиным. Центральное помещение второго этажа — круглый церковный зал на 370 человек — завершает каменный купол с росписью кессонами. Его поддерживает восемь колонн коринфского ордера светло-зеленого стюка (искусственного мрамора). Золоченую бронзовую люстру для зала изготовил мастер К. Тегелынтейн, кафедру вырезал столяр Герфурт. Первый орган для церкви изготовил мастер Г. Л. Фридрих, а в 1892 г. его заменили инструментом ведущей немецкой фирмы Эбехарда Фридриха Валькера (автор проекта хоров А. А. Гимпель). При установке нового органа мастера решили оставить фасад работы Фридриха, в создании которого принимал участие автор проекта церкви.
Судьба органа Голландской реформаторской церкви сложилась благоприятно. В 1927 г. мастер Г. Куят перенес его в здание капеллы, а эта инициатива исходила от директора Михаила Георгиевича Климова и органиста Федора Федоровича Грибена. На следующий год музыкальный инструмент получил государственное охранное свидетельство. В 1967–1968 гг. церковный орган реконструировала чешская фирма «Ригер-Клосс», сохранив историческую часть инструмента. Последняя его реставрация проведена в Германии немецкой фирмой «Г. Ойле» в 2006 г. В апреле 2007 г. бесценный музыкальный инструмент из Голландской реформаторской церкви привезли и вновь собрали в здании Капеллы.
В силу малочисленности голландцев в Петербурге службы в церкви велись еще и на немецком языке, а в зимнее время, с окончанием навигации на Балтике, в храме и вовсе переставала звучать голландская речь. С 1842 г. храм считался посольским — ему покровительствовал посол Нидерландов, но это не спасло его от закрытия в 1920 г. В тогдашнем Петрограде просто не осталось голландцев.
Несколько лет храм использовали русские лютеране — Община Иисуса Христа, но и ее власти поборами и огромными налогами выжили, передав в 1927 г. помещения церкви театральному коллективу. На этом завершилась двухвековая история Голландской реформаторской церкви в Санкт-Петербурге.
С историей дома Голландской реформаторской церкви связано прошлое множества торговых товариществ, магазинов и культурных учреждений. При церкви работало училище и действовал Голландский клуб.
Художественный магазин Андрея Михайловича Прево расположился во флигеле во дворе церкви в 1826 г. Этот господин запомнился современникам выпуском в 1830–1835 гг. «Панорамы Невского проспекта», изданной на основе акварелей художника Василия Семеновича Садовникова. Позднее Прево пригласили на должность комиссионера Общества поощрения художников, а высочайшим указом назначили в 1853 г. комиссионером Двора по части изящных искусств. В июне 1855 г. состоялись инициированные императором Николаем I и поддержанные А. М. Прево первые аукционы по продаже 1219 картин из коллекции императорской фамилии. Эти полотна считались второстепенными, но фамилии художников говорят скорее об обратном. К продаже Двор представил работы Аннибале Караччи, Гвидо Рени, Сальвадора Розы, Караваджо, Веронезе, Шардена и некоторых других европейских авторов.