L'impianto medievale fu danneggiato nel 1634 dal crollo del campanile, che distrusse presbiterio e sacrestia. La ricostruzione si protrasse sino al 1730 e del cantiere si occupò l'architetto Sante Benato, discepolo di Girolamo Frigimelica il quale, secondo numerosi critici, intervenne direttamente nella stesura del progetto.
La facciata imponente è caratterizzata da un monumentale frontone sostenuto da semi colonne e paraste di ordine gigante, sotto il quale si apre il grande portale timpanato. Nelle edicole sono collocate statue settecentesche raffiguranti i santi Pietro e Paolo.
All’interno l’ampia e unica navata è armoniosamente incorniciata dalle grandi colonne corinzie e da dodici porte che evocano la Gerusalemme celeste descritta nell’Apocalisse. La parte alta delle pareti è decorata con altrettanti pannelli realizzati da Giacomo Ceruti detto “il Pitocchetto” raffiguranti i quattro protettori di Padova, i quattro dottori della chiesa e tre dei quattro Evangelisti: San Luca è una splendida opera di Giovan Battista Tiepolo. Lungo la navata sono presenti pregevoli opere di Domenico Campagnola e Alessandro Varotari detto "il Padovanino"; l'altare a sinistra ospita un Crocifisso in legno policromo di Giovanni Bonazza.
Nella chiesa è situato il sepolcro della famiglia Minello de Bardi, realizzato dai celebri scultori Antonio e Giovanni Bonazza. Vi è sepolto anche il discepolo ed amico del Petrarca, Lombardo della Seta e Giovannantonio Volpi, editore e personaggio di spicco nel panorama culturale patavino del Settecento.
