Templo muy sencillo, consta de una sola nave orientada de sur a norte. Sus cuatro tramos están cubiertos por bóvedas semicilíndricas de cañón corrido, con lunetos que permitieron ubicar ventanas laterales altas. Cada tramo está subrayado estructuralmente por pilastras y cornisamentos laterales. El encanto emana de sus fachadas, siendo la portada principal una verdadera joya por su original concepción y relieve.
La primera ermita de Antequera, levantada en terrenos de Jalatlaco, funcionó hasta la llegada de los monjes juaninos a Oaxaca en 1698. A los habitantes de Jalatlaco asistía la orden jesuita, quienes lo abandonaron a pesar de las súplicas del virrey.
El nuevo templo, originalmente consagrado a Santa Catalina Mártir, fue dedicado a partir de 1700 a San Matías; su fecha de construcción debe coincidir con el principio del siglo XVII. El aspecto actual es el resultado de la reconstrucción concluida en 1713, según la fecha indicada en la clave de la puerta principal.
Afectado por los temblores, fue reconstruido por el obispo Buenaventura Blanco y Elguero, quien tomó posesión de la diócesis el 4 de noviembre de 1754. El 13 de marzo de 1941 fue declarado monumento histórico por la Comisión de Bienes Nacionales.
La portada, de gran belleza en su fábrica hecha en cantera café, compuesta de dos cuerpos y un remate, está orientada al sur, siendo su característica sobresalir de sus dos basamentos ligeramente resaltados.
El acceso, formado por dos medias muestras cuyos fustes están acanalados, tiene en ellos ornamentos en forma de flor, interrumpidos por pequeños capiteles dóricos, de donde se desplanta un arco de medio punto, continuando con el mismo ornamento. En la clave se encuentran labrados los elementos del Calvario, como son la corona de espinas y tres clavos. El acceso se enfatiza con un derrame hacia el interior, con dovelas almohadilladas en las enjutas del arco, enmarcado por un molduramiento; en su centro, el mismo ornamento en tamaño mayor.
El acceso está flanqueado por dos pedestales, uno a cada lado, que soportan pilastras adosadas en forma rectangular, estriadas, con capitel corintio, unidos por una arquitrabe y el friso en relieve, protegidos por su cornisamento.
El segundo cuerpo, enmarcado en relieve, tiene en el centro de la portada la ventana en forma octagonal, enfatizándola con ornamentos en su perímetro. Se define el cuerpo en relieve con estrías horizontales en línea quebrada y un cornisamento; este está flanqueado por un pedestal con pináculo a cada lado.
En el remate ondulado se localiza una pequeña hornacina, enmarcada por dos pilastras y un cornisamento; sobre este, una cruz.
