La fachada es el elemento más importante del santuario, constituye un exponente relevante del estilo barroco popular mexicano, construida con diferentes materiales, como piedra, ladrillo y argamasa.
En el primer cuerpo de la portada está el ingreso principal, con arco de medio punto y con impostas sobre las que se inicia el arco, con escenas de la multiplicación de los panes y los peces, así como ángeles en las dovelas y apóstoles en el friso. En las grandes impostas se encuentran las figuras desnudas de Adán y Eva, recostados y con la cabeza recargada en la mano. Las columnas, muy recargadas con diferentes motivos, llevan medallones con signos de la pasión de Cristo y las figuras de los cuatro evangelistas. Al terminar el paño de este primer cuerpo, se escalonan de abajo hacia arriba los signos religiosos sobre el eje vertical; entre el arco del ingreso y la ventana rectangular aconchada del coro se levantan dos originales columnillas que recuerdan a las del gótico flamígero de España y Portugal. En el tercer cuerpo se encuentran varias escenas de la pasión de Cristo y del Eterno Padre. Finalmente, el remate es de forma semicircular con molduras.
El santuario posee dos torres de dos cuerpos cada una, con campanarios. En el cubo de la torre de la izquierda hay una gran luna y dos estrellas, y en la derecha, la figura del sol, también con dos estrellas. Los campanarios están decorados con medias columnas adosadas y otras con entrantes y salientes, creando diferentes tonalidades de claroscuro. Ambas torres poseen vanos con arco de medio punto y rematan con un cupulín.
Sobre el muro del costado derecho de la nave hay otro ingreso de portada más sencilla, con arco de medio punto sostenido por jambas e impostas muy marcadas y detalles florales en las enjutas. Continúa con una cornisa saliente y un remate triangular que contiene, en relieve, figuras de animales y vegetales, y pináculos decorados en los extremos.
La planta del templo es una cruz latina, dividida en tramos por pilastras con capiteles corintios, cubiertos con bóveda de lunetos, al igual que el crucero y el presbiterio, y la imposta está formada por una sobresaliente cornisa de orden corintio. Sobre el presbiterio se levanta una cúpula de forma poligonal, con ventanas rectangulares y derrame hacia el interior. El transepto posee dos interesantísimos retablos del siglo XVIII, pintados al lienzo, que tratan de imitar los claroscuros de un estofado en madera. El altar mayor tiene un pequeño ciprés neoclásico de forma semicircular, flanqueado por dos pares de columnas de fuste liso y capitel integrado a la cornisa perimetral de los muros. En las capillas laterales se encuentran pinturas de caballete sobre lienzo, de grandes dimensiones, actualmente en proceso de restauración. Asimismo, a los lados de la puerta se hallan dos óleos dedicados a “La muerte del Justo” y “La muerte del Pecador”.
Este santuario existe desde el siglo XVII, pues ya en 1681 se encontraba organizada la cofradía de Jesús de Nazareno.
La fachada corresponde al siglo XVIII, según la inscripción de una pintura que hay en el interior del templo. Esta piadosa y ostentosa cofradía de Jesús Nazareno tuvo su principio y aprobación el 5 de marzo de 1681, iniciada su fundación el 26 de febrero de 1759 y dedicada el 22 de febrero de 1782.
El amplio atrio, con sus dos accesos, parece ser de mediados del siglo XIX.
Existe información indicativa de que el santuario se construyó a iniciativa de los miembros del gremio de Jesús de Nazareno en el siglo XVI, relacionados con las haciendas vecinas y con el pretexto de que ya era insuficiente el templo de San Martín de la misma localidad, siendo Tepalcingo un importante cruce de caminos que permitía el desarrollo de un sistema comercial intensivo. Así, el sitio escogido fue precisamente donde se asentaba el mercado.
