Svou polohou, architekturou a výtvarnou výzdobou patří svatokopecký chrám mezi mimořádně zdařilé barokní stavby. Přestože většina křesťanských chrámů je stavěna směrem západovýchodním, nebyl na Svatém Kopečku tento směr dodržen naprosto přesně. Chrámové průčelí má promyšlenou koncepci. Vertikálně je členěno pilastry na tři pole a masivní římsa jej pak horizontálně dělí na dolní a horní část.
Dolní části dominuje portál se třemi cennými barokními sochami štědrosti, fámy a naděje, zhotovenými roku 1731 Josefem Winterhalderem. Tato svatyně vybudována k poctě návštěvy Panny Marie u Alžběty 50. opatem hradišťským Alešem a dokončena jeho nástupcem Norbertem Želeckým z Počenic. Posvětil ji v roce 1679 olomoucký biskup Karel kníže Lichtenštejn. Dolní část pak dotvářejí tři niky se sochami sv. Štěpána (uprostřed), patrona kláštera Hradisko, a patronů premonstrátského řádu sv. Augustina (vlevo) a sv. Norberta (vpravo).
Křídla rezidencí doplňují průčelí baziliky v architektonicky působivý celek, i když nebyla stavěna souběžně se stavbou chrámu. Nad horizontální římsou probíhající jejich vrcholovou částí jsou osazeny plastiky dvanácti apoštolů spolu s dvěma morovými patrony. Z čelního pohledu na levé rezidenci jsou to zleva postavy: sv. Šebestiána, sv. Šimona, sv. Bartoloměje, sv. Jakuba mladšího, sv. Jana evangelisty, sv. Ondřeje a sv. Petra. Na pravé rezidenci jsou to opět zleva: sv. Filip, sv. Jakub starší, sv. Tomáš, sv. Matěj, sv. Matouš, sv. Juda Tadeáš a sv. Roch. Jsou to velmi hodnotná díla Josefa Winterhaldera z roku 1739.
Před chrámem na schodišti jsou dvě sochy sv. Vstup do chrámu překvapí prostorností, světlostí a bohatou výtvarnou výzdobou. Je stavěn jako podélné jednolodí se dvěma sakristiemi a podélně průchodnými kaplemi po obvodu. Nad křížením hlavní a příčné lodě o stejné výšce a šířce se klene prostorná kupole. Valená klenba s lunetami je zcela pokryta výrazně plastickou štukou a freskovými malbami. Tak rozměrná štukatura z druhé poloviny 17. století a klenba v presbytáři je zdobena bohatou štukovou výzdobou, která místy dosahuje až 30 cm hlubky.
Tato bohatá výzdoba byla vytvořena v letech 1675-79 vlašskými mistry Quirichem Castellim, Domenicem Gaginou, Carlem Borsou a Matteem Contessou. Kartuše jsou vyplněny freskovou výzdobou al secco od mladého Vlacha jménem Jakub na základě podkladů olomouckého augustiniána Antonína Lublinského. Na freskách klenby presbytáře jsou vymalovány v symbolech invokace loretánských litanií. Kupole je položena na čtyřech pilířových svazcích, v jejichž nikách jsou postavy evangelistů. Z pilířů vystupují čtyři pendativy, které jsou zdobené freskami z roku 1731 od Jana Kryštofa Handkeho představující alegorie čtyř tehdy známých světadílů Evropy, Asie, Afriky a Ameriky.
Klenba kupole je štukovou výzdobou rozdělena na šest kartuší, jejichž fresky představují události ze života šesti starozákonních žen: Sáry, Rebeky, Abigail, Betsabe - Šalomounovy matky, Judity a Ester. Krása a činy těchto žen jsou určitým předobrazem k vlastnostem a poslání Panny Marie v Novém zákoně. Do horní třetiny každé kartuše je navíc přikomponován symbolický obraz rámovaný nápisem a reprodukujícím invokace modlitby Salve Regina (Zdrávas Královno).
Klenba chrámové lodi (od kupole směrem ke kruchtě) byla zhotovena ve stejném období stejnými mistry. Ve čtyřech okenních lunetách je vyjádřen zpěv chvály Panně Marii čtyřmi lidskými věky - dětstvím, mládím, dospělostí a stářím. Štuková a plastická výzdoba kruchty tvoří harmonický celek, vysoce hodnocený a řazený mezi středoevropské pozoruhodnosti. Varhanní nástroj byl postaven v letech 1722-1725 brněnskou dílnou varhanáře Davida Siebra. Původní cenná barokní dispozice byla zničena přestavbou v nástroj romantický, provedenou v roce 1895 pražským varhanářem Jindřichem Schiffnerem.
Architektura hlavního oltáře upoutá hned po vstupu do chrámu. Navrhoval ji Baldassaro Fontana. Retabulum je tvořeno dvěma páry sloupů se štítovým nástavcem a plastickou výzdobou Boha Otce, obklopeného figurami andělů. Do středu stěny retabula je vsazen oltářní obraz Navštívení Panny Marie od Jana Spillenberga. Vpředu pak volně stojí oltářní mensa se svatostánkem a svrchu přikomponovaným baldachýnem pro milostný mariánský obraz. Práce z mramoru jsou dílem Jana Hagenmüllera a Bernarda Antoia Fossatiho. Milostný obraz je v opuce provedený reliéf Panny Marie, na jejíž pravici sedí Boží Dítě, které vztahuje ručku k jablku, jež Matka drží ve své levé ruce. Jde o symboliku: Adam s Evou porušili Boží příkaz, Boží Syn chce odčinit jejich hřích a hříchy celého lidstva svou výkupnou smrtí. Deska obrazu má rozměry 39x21,5 cm a její síla je 6,5 cm včetně reliéfu; váha desky je 5,75 kg. Obraz je doplněn nepůvodní polychromií, jež byla odkryta po sejmutí dvou novějších při posledním restaurování obrazu v roce 1979. Obraz byl korunován římskými korunkami v roce 1732, o které přišel při krádeži v roce 1919, spolu s dalšími votivními dary. Nové korunky byly zhotoveny a vsazeny do obrazu v roce 1924. Při příležitosti svatořečení Jana Sarkandra a Zdislavy z Lemberka olomoucký arcibiskup a metropolita moravský Jan Graubner projevil přání nechat posvětit papežem tyto korunky a Svatý otec Jan Pavel II. korunky posvětil a sám provedl korunovaci milostného obrazu 21.
Dvě největší kaple v příčné lodi (vpředu) jsou zasvěceny sv. Jáchymovi (vpravo) a sv. Josefovi (vlevo). Kaple sv. Otci Panny Marie je zasvěcena kaple vpravo pod kupolí. Centrem kaple je oltář, jehož rozměrné retabulum je zdobeno olejomalbou sv. Jáchyma. Nad svatostánkem je postavena skleněná skříň s voskovou figurou obsahující ostatky mučedníka sv. Viktora, které zdejšímu chrámu věnoval v roce 1692 papež Innocenc XI. Alabastrové sochy na podnožích u oltáře představují sv. Zachariáše, otce sv. Kaple sv. Na protější straně, v sousedství kazatelny se nachází kaple sv. Josefa, pěstouna Páně. Rozměrný oltářní obraz maloval v roce 1681 vídeňský Tobiáš Pocke. Svatostánek i oba relikviáře umístěné na mense byly dříve součástí dřevěného hlavního oltáře chrámu. Nad svatostánek byla v roce 1750 umístěna skleněná skříň s voskovou figurínou a ostatky mučedníka sv. Liberáta, darované papežem Benediktem XIV. Alabastrové sochy na podnožích oltáře znázorňují sv. Jana Křtitele a sv. Jana Evangelistu. Uprostřed pod obrazem je umístěna malá zlacená soška svatého Jana Sarkandra, svatořečeného Janem Pavlem II. v Olomouci 21. května 1995. Na menze oltáře je Romská Madona, připomínající 1. romskou pouť na Svatém Kopečku.
Dále směrem ke vchodu jsou naproti sobě kaple sv. Augustina, biskupa a učitele církve a sv. Kaple sv. Kaple sv. Augustina jejíž mramorový oltář je koncipován jako sloupová architektura sousedí s kaplí sv. Josefa. Oltářní obraz namaloval olomoucký malíř Jan Kryštof Handke v roce 1730. Tématem je Augustinovo vzrušení při jeho úvahách o nesmírné Boží lásce. Menší obraz na oltářní mense je portrét sv. Judy Tadeáše malovaný neznámým malířem. Na nástěnných freskách je zobrazen život sv. Kaple sv. Protější kaple sv. Norberta, zakladatele premonstrátského řádu, má oltář téže sloupové architektury a jeho retabulum zdobí oltářní obraz, jehož autorem je kláštero-hradišťský premonstrát Dionysius Friedrich Strauss. Námětem obrazu je vidění sv. Norberta, které měl při svém prvním pobytu v kostelíku sv. Jana Křtitele v Prémontré. V něm se mu zjevila Panna Maria, schválila jeho úmysl založit tam klášter a předala mu bílé řeholní roucho. Na oltářní mense je dřevořezba s ostatkovými schránkami a portrétem Kristovy hlavy neznámého autora.
Směrem blíže k hlavnímu vchodu je v sousedství kaple sv. Augustina kaple sv. Anděla Strážného. Jeho oltářní obraz namaloval vídeňský malíř Pavel Troger roku 1738. Zpodobuje anděla, který zachraňuje chlapce z moci zlého ducha. Malíř použil k charakterizaci světa dobra a zla působivých barev. Freskové malby na stěnách kaple upomínají ochranu andělů v různých životních situacích. Na menze je umístěn malý obraz sv. Pavlíny, patronky Olomouce. Na tomto místě stála původní Andrýskova kaple do roku 1677, kdy musela ustoupit pokračující stavbě dnešního chrámu. Freskové malby na stěnách upozorňují na počátky zdejšího poutního místa: Panny Maria připomíná Andrýskovi slib, Andrýsek nachází místo ke stavbě, vzhled původní kaple a scéna první mše se zázračným uzdravením slepce.
Dvě poslední kaple pod věžemi mají své rozměry dány půdorysem věží. Vlevo pod severní věží je kaple Nejdražší krve Kristovy. Na klenbě jsou symboly pozemského putování člověka do věčnosti - na to upozorňují poutnické hole. Jde o stavbu přiléhající od severu k presbytáři chrámu, která původně chrám spojovala s nedalekým klášterem, jenž sloužil do doby výstavby rezidencí a ambitu. Po zboření kláštera byla spojovací chodba přebudována na tzv. svaté schody, jež byly často zřizovány na poutních místech na připomínku 28 schodů v jeruzalémském paláci, po kterých Kristus vystupoval při svém odsouzení Pontiem Pilátem. Fresky na klenbách chodeb a schodů jsou dílem olomouckého malíře Jana Kryštofa Handkeho.
Za chrámem stavba pokračuje otevřeným půlkruhovým ambitem s oválnou kaplí Jména Panny Marie a tvoří tak rozsáhlé nádvoří. Architektem kaple Jména Panny Marie byl patrně Domenico Martinelli, odchovanec Jana Blažeje Santiniho. Rozměrná freska na klenbě se připisuje Janu Kryštofu Handkemu nebo Janu Michalu Fiséemu. Jsou na ní zobrazeny postavy Starého i Nového zákona, které mají vztah k Panně Marii. Ve dřevě zhotovená socha sv. Anny, Matky Panny Marie z poloviny 19. století, upomíná na každoroční putování do Staré Vody u Města Libavé, které bývalo zahajováno právě v této kapli.
V ambitu jsou vloženy dvě kaple kajícníků: sv. Petra a sv. Marie Magdalény, které byly vyzdobeny štuky architektem Fontanou. Od roku 1940 jsou vnitřní zdi ambitu vyzdobeny dřevořezbami čtrnácti zastavení křížové cesty, která zhotovil olomoucký řezbář Jaroslav Kubeček. Uprostřed nádvoří tvořeného ambitem bylo postaveno roku 1753 sousoší sv. Norberta s níže položenými postavami jeho spolubratrů premonstrátů Hugona a Evermoda. Na podstavci jsou reliéfní obrazy ze světcova života.
Roku 1689 byly do severní věže zavěšeny tři zvony Anna, Jáchym a Josef o váze 380, 600 a 1300 kg. Byly ulity vídeňských zvonařem Joachimem Grossem. V jižní věži byl mohutný zvon Maria o váze 3250 kg, který byl tímto zvonařem ulit až v roce 1693. V roce 1917 o něj bazilika přišla při válečných rekvizicích. Také zvon Jáchym byl zničen a to na konci druhé světové války střelbou sovětských vojsk, kdy dostal přímý zásah jedním z mnoha vypálených granátů. Výbor Matice svatokopecké shromažďoval pomocí veřejné sbírky a darů členů, farníků a dalších příznivců v letech 2004-06 finanční prostředky k odlití dvou nových zvonů. Zvony byly odlity 12.
V jižním křídle je několik historických sálů. Závěsnými obrazy, portréty hradišťských opatů, je vyzdoben tzv. Francouzský sál, nazývaný patrně podle někdejší výzdoby napodobující empírový sloh (byla zničena při promáčení a propadu stropu v roce 1963). V sále je zavěšeno několik rozměrných obrazů - portrétů několika opatů-představitelů kláštera Hradiska. V dolní části je uvedeno vždy jméno portrétovaného a především je zde zobrazen stavební vývoj svatokopeckého poutního místa.
Obraz 7. opata Abrahama ze Střelné se sem „zatoulal" ze sbírky obrazů hradiských. Následuje rozměrný Čínský salonek, jehož stěny jsou vyzdobeny čínskými motivy. Za ním pak je slavnostní tzv. Andrýskův sál. Jeho stěny jsou potaženy plátěnými barokními obrazy od Pavla Trogera, který na ně namaloval výjevy z dějin první svatokopecké poutní kaple. Na stropě je upevněna rozměrná olejomalba, dílo J. K. Handkeho, zobrazující sv. Norberta pod Kristovým křížem a prospektem Hradiska a Sv. Historie a popis poutního místa: vznik poutního místa je spojen se jménem zámožného olomouckého obchodníka s vínem Jana Andrýska (žil v letech 1595-1673), který slíbil postavit na kopci, tehdy zvaném Svatá hora, nad Olomoucí kapli. Legenda říká, že při vyhledávání místa pro budoucí kapli přišel na pahorek podobající se místu, na němž se mu Matka Boží zjevila ve snu. Výstavbou kaple (vysvěcené r. 1633) postavené na pozemku premonstrátského opatství Klášterní Hradisko u Olomouce začíná trvalé sepětí budoucího poutního místa s premonstrátskou řeholní komunitou, která zde působila od r. 1151. Klášter byl na tomto místě založen v r. 1078 olomouckým údělným knížetem Ottou Sličným; do r. O nynějším milostném obrazu Panny Marie vypráví legenda, že poustevník, který byl ustanoven službou u kaple, byl probuzen líbezným zpěvem poutníků, kteří v kapli položili na oltář mariánský obraz a pak zmizeli.
Dnes převažuje mínění, že jde o hodnotnou plastiku dříve umístěnou a uctívanou někde na vhodném místě v přírodě, která po dostavbě obohatila kapli i dnešní chrám a stala se „paladiem“ kraje. Ve třicetileté válce byla kaple zničena, později obnovena; pro narůstající počet poutníků vybudovali premonstráti z Hradiska v letech 1669-79 nový prostorný kostel podle návrhu vlašského architekta Giovanniho Pietra Tencalla. Uzavřený poutní areál na Svatém Kopečku sestává z chrámu titulu Navštívení Panny Marie dále obytných a účelových budov, ambitů s kaplí; je cenným barokním dílem 17. a počátku 18. století, jeho výstavby a výzdoby se zúčastnili přední umělci tehdejší doby.
Chrámové průčelí spolu s bočními křídly (celková délka 97 m) vytváří architektonicky velice působivý celek; má bohatou sochařskou výzdobu: v průčelní zdi u vchodu je alegorie božských ctností - víry, naděje a lásky, autor J. Winterhalter, v nikách v průčelí jsou sochy Panny Marie s Ježíškem, sv. Štěpána, sv. Augustina a sv. Norberta. Nad horizontální římskou atikou obou křídel jsou sochy dvanácti apoštolů a sv. Šebestiána a sv. Rocha, ochránců před morem. Autorem je J. Winterhalter.
Při pohledu na Olomouc vynikne záměr architekta v situování poutního místa, to jest prodloužit podélnou osu kostela směrem k bývalému premonstrátskému opatství Klášterního Hradiska. V blízkosti chrámu je kříž věnovaný v r. 1909 prarodiči Jiřího Wolkra, pozdějšího básníka, manžely Skládalovými jako projev radosti nad narozením vnuka. S oběmi bočními jednopatrovými křídly jsou po obou bocích kostela spojeny další prostory: zimní kaple a svaté schody jako připomínka 28 schodů v jeruzalémském paláci Pilátově, po nichž Kristus vystupoval před svým odsouzením. Ve vrcholové části schodiště je krásná řezbářská práce Pieta od uničovského Jiřího Heinze.
Za přesbytářem kostela je rozsáhlé nádvoří se sousoším sv. Norberta uzavřené do půlkruhu otevřeným ambitem s křížovou cestou, do jehož středu je vestavěna kaple Jména Panny Marie s centrální oválnou dispozicí uzavřenou klenbou kopule. V ambitu jsou ještě dvě kaple kajícníků sv. Petra a sv. Marie Magdalény, které byly vyzdobeny štuky architektem Fontanou. Od roku 1940 jsou vnitřní zdi ambitu vyzdobeny dřevořezbami čtrnácti zastavení křížové cesty, která zhotovil olomoucký řezbář Jaroslav Kubeček. Na podstavci je vyobrazen sv. Norbert s monstrancí; na zadní straně je reliéf s výjevem předání řeholního roucha sv. Norbertovi, pod ním je signováno: „Joseph Anton Winterhalder MDCCLIII“. Na ostatních stranách jsou výjevy ze života sv. Norberta.
Roku 1753 byl ve středu nádvoří vztyčen sousoší sv. Norberta s postavami Hugona a Evermoda. Naopak v roce 1689 byly do severní věže zavěšeny tři zvony Anna, Jáchym a Josef, v roce 1693 ulil zvonař Grossem Maria. V roce 1917 o něj bazilika přišla, a podobně zvon Jáchym byl zničen na konci druhé světové války střelbou. Nové zvony byly odlité a 12. v jižním křídle. V závěru vyzdobený Французský sál a Andrýskův sál s malbami a obrazy Pavla Trogera.
Podlahy a nástroj: varhanní nástroj byl postaven v letech 1722-1725 brněnskou dílnou Davida Siebra; původní dispozice byla zničena přestavbou v roce 1895 pražským varhanářem Jindřichem Schiffnerem. Hlavní oltář je mistrovským dílem Baltassara Fontany; na stěně presbytáře visí stříbrem tepané obrazy vztahující se k událostem při založení kostela. Oltářní obraz Navštívení Panny Marie namaloval Jan Spillenberk; milostný obraz Panny Marie s dítětem a jablkem symbolizuje mitigaci hříchů, původně korunovaný římskými korunkami (1732) a obnovený v roce 1924 po ztrátě v roce 1919.
Na menze oltáře je Romská Madona a po stranách kaple sv. Augustina a sv. Kaple sv. Augustina s oltářními obrazy. Kaple sv. Norberta zobrazuje vidění jeho, které měl při pobytu v Prémontré. V chrámu se střídají fresky a štuková výzdoba s bohatými třídami sochařství; ambity, kaple kajícníků, a průčelí chrámu se staly významnými příspěvky barokní architektury.
Interiéry chrámu i okolní areál prošly během historie obdobími rozkvětu i úpadku. Při osvobozování Olomouce v květnu 1945 chrám hořel, ale nebyl celý spálen; věže a vnější fasádu se podařilo zachránit a obnovit. V roce 1950 byli premonstráti odvlečeni a vrátili se až 11. února 1990. Následovaly významné události: bazilika byla poctěna titulem bazilika minor a v roce 1995 navštívil Sv. Kopeček Jan Pavel II., a Velká oprava baziliky byla dokončena s rozzářením průčelí českou národní trikolorou.
Na závěr výčtu: kaple, ambity a hlavní chrám vytvářejí jedinečný barokní komplex, jehož výzdoba a architektura dokládají výjimečné dílo olomouckých a vídeňských mistrů 17. a 18. století. Interiér chrámu oslní prostorností, světlostí a výtvarnou výzdobou; hlavní oltář a fresky představují vrcholně propracovanou ikonografii a symboliku spjatou s Pannou Marií a s dějinami poutního místa.
