Повздовжній розріз костелу. Фасад костелу та келій. План підвальної частини монастиря та костелу Склепіння костелу.   Використано матеріали: Бенігнус Йосип Ванат OCD. Санктуарій Матері Божої Шкаплерної у Бердичеві. - Краків: Видавництво Отців Кармелітів Босих, 1998.

Орденський монастир споруджено на пагорбі над річкою Гнилоп'ять. Її широке річище оточує його з південної та західної сторін. З півночі він прилягає до вулиці Соборної (колись Кармелітанської), а зі сходу - до міської забудови. Ансамбль монастирських будівель оточувався оборонними мурами з бійницями, наріжними вежами та новоіталійськими укріпленнями, збудованими під керівництвом архітектора Яна де Вітте в середині XVIII сторіччя.
Спочатку головним входом у фортецю слугувала невелика брама з напівкруглою перемичкою, яка була розташована у східній частині фортеці між двома бастіонами, оточеними мурами. Згодом по обидві сторони брами, з внутрішньої сторони східних фортечних мурів, було збудовано два прибрамних корпуси, поєднаних між собою вежею, яка стала над первісною брамою. Відтоді головний вхід до фортеці здійснювався через проїзд у цій двоповерховій надбрамній вежі, накритій куполоподібним дахом з гербом ордена на верхівці. На стіні головного фасаду вежі, на рівні другого поверху, розташувався намальований образ Матері Божої Бердичівської на тлі картуша з дванадцятьма напівкруглими кутами. Над цією композицією зберігалися гарматні ядра, які позастрявали у цеглі під час облоги твердині при Барській конфедерації. Завершує фасад вежі кам'яна статуя Св. Михаїла Архангела. Вежа ця, частково зруйнована під час німецької навали, збереглася до наших днів.
У XIX сторіччі між бастіонними мурами фортеці перед надбрамною вежею було збудовано парадну масивну браму з підвішеним у її проїзді ліхтарем. Головний фасад цієї брами був розчленований здвоєними пілястрами з тосканського характеру капітелями, які підтримували трикутний фронтон,у тимпані якого розміщувалась художня композиція, вірогідно Матері Божої sp Св. Симоном Стоцьким. Фронтон завершувався статуєю Прісно-діви. За брамою, по обидві сторони проїзду до надбрамної вежі, знаходилися єврейські лавки.
Передня брама була зруйнована ще у першій половині xx сторіччя, а напівзруйновані під час війни лавки було розібрано у 1960р.
Зведений у архітектурних формах бароко, костьол у своїй об'ємно-просторовій композиції поєднав принципи побудови базилікального храму (перший ярус костелу прямокутний у плані, поділений на три нави) та хрещатого храму (другий ярус костелу у плані має форму латинського хреста з куполом на високому барабані, розміщеному на перехресті центральної нави та трансепту). Купол костелу завершено світловим ліхтарем. Увігнутим головним фасадом костел спрямовано на схід. Фасад цей поділений профільованими пілястрами та колонами з коринфського характеру капітелями. До верхнього костелу провадять кам'яні сходи, які з обох сторін оточують вхід до нижнього костелу. До середини верхнього костелу ведуть три прямокутної форми портали з кам'яними обрамленнями. Над середнім порталом - гербовий картуш - плита з дарчим написом, яка не збереглася, та балкон з балюстрадою (для відправи богослужінь для прочан), на тлі отвору з напівкруглою перемичкою, кам'яним обрамленням, профільованим карнизом та замковим каменем у центрі перемички. Над ним овальної форми декоративний елемент у алебастровому, під мармур, обрамленні з літерою "m" у центрі. Над бічними порталами розташовано аналогічний декор з монограмами "ihs" і "maria" в овальних обрамленнях та декоративних віночках у формі серця. Колони та пілястри підтримують фриз з тригліфами, лавровими віночками з пальметами, та профільований розкрепований горизонтальний карниз. Фасад вінчає фронтон з хвилястим карнизом у стилі бароко.
Над перехрестям трансепту з центральною навою - купол з ліхтарем (висотою 24 м, шириною 11,5 м у барабані). Ліхтар, з чотирма прямокутними та вісьмома овальними вікнами, оздоблено тосканського характеру пілястрами та профільованим карнизом зовні барабану. У покрівлі куполу - чотири сліпі віконця із закритими металом отворами. Чотирикутний ліхтар із заскленими віконцями увінчаний хрестом з яблуком у підніжжі, розташованим посеред чотирьох канделябрів.
По обидві сторони фасаду костелу підносяться триярусні годинникові вежі з ліхтарями, оздобленими у просвітах отворів золоченими гірляндами. Одна з веж (над входом до келій, заввишки 32,9 м) слугувала для сторожової охорони фортеці, а друга, що мала висоту 36,4 м, була призначена на дзвіницю. У ній до першої світової війни висіли три дзвони, дзвін яких лунав на відстані до 20 км. Вежі, купол костелу та його дахи вкриті міддю.
У цокольній частині головного фасаду, під вхідним ґанком, розташований вхід до нижнього костелу. Ця святиня споруджена на кошти Януша Тишкевича під керівництвом архітектора Григорія Тарнавського.
При будівництві нижнього костелу та прилеглих до нього келій було використано частину мурів та приміщень замку Тишкевичів. Свідоцтво тому - товсті стіни, величезні підземелля, засипані тунелі, а особливо - нижня частина вежі з входом до келій, яка первісне могла бути замковою вежею.
Інтер'єр нижнього костелу має центральну наву шириною 10,5 м та висотою 5,17 м, яка на 13 см нижча від бічних нав (шириною 4,5 м) і накрита циліндричним склепінням з розпалубками. Після спорудження верхнього костелу нижня святиня слугувала для жалобних богослужінь з вівтарем, призначеним для відправ за померлих. Відправлявся там і Хресний Хід, а у Великодній Тиждень влаштовувався Гроб Христа з поклонінням Пресвятим Дарам.
З нижнього костелу існує вхід до похоронних склепів, призначених для поховання заслужених благодійників монастиря. Поховано в них понад 235 померлих.
У нижній капличці (зараз ризниця) покоїлося (до 1926 р.) забальзамоване тіло засновника монастиря, перенесене сюди у 1759 р. з костелу Босих Кармелітів у Любліні. Свідчить про це мармурова плита, що збереглася, вміщена над входом до каплиці. Нині не позосталось жодного сліду від саркофагу та сімейних поховань засновника.
Верхній костел, збудований у 1739-1754 рр. за проектом архітектора Яна де Вітте на пожертвування віруючих та заощадження монастиря, підготовлено до освячення милостями уславленої ікони Матері Божої з метою створення святині Марії. Основний об'єм костелу - тринавовий з куполом на перехресті трансепту з центральною навою. Бічні нави являють собою ряд капличок. Стіни центральної нави і трансепту поділені здвоєними пілястрами з капітелями коринфського характеру, а циліндричне склепіння-джгутами. Вівтарна частина прямокутна, одноярусна з розмірами 9,9 м завширшки, 11,0 м у довжину, підлога її піднята на висоту двох сходинок від рівня підлоги нав. Головна нава, шириною 10 м, довжиною 19 м, висотою 16,25 м, над арками каплиць має хори. Плечі трансепту одноярусні. Довжина трансепту - 23 м, а ширина 9 м. Костел усередині добре освітлений 10-ма вікнами та світлом з куполу. Склепіння у бічних навах хрещате, а у центральній наві циліндричне з розпалубками. Стіни інтер'єру у 1802 р. були вкриті живописом. З 1803 р. костел мав мармурову підлогу.
З південної сторони костелу розташовані келії у формі чотирикутника (розміри 74,30 х 51,37 м), з квадратним внутрішнім подвір'ям усередині (21,25 х 20,05 м). Західна частина келій подовжена в напрямі півночі і прилягає до вівтарної частини костелу. Будівля келій, споруджена з цегли і каміння, двоповерхова, з напівпідвальним поверхом. Уздовж внутрішнього подвір'я розташовані коридори. Дахи келій вкриті металевим покриттям. Фасади окремих частин закріплено металевими анкерами, встановленими у 1970-1975 рр., які видно як ззовні, так і зсередини.
Монастир належав до числа великих і нараховував понад 40 чернечих келій, велику трапезну розміром 6,86 м х 14,80 м, кухню, ризницю (4,80 м х 10 м). Вище ризниці розташовувались приміщення для монастирського хору з вікнами до вівтаря, зал для відпочинку, бібліотека, яка налічувала у 1841 р. 2078 назв книжок. Коридори перекриті циліндричними склепіннями з розпалубками, а інші приміщення - хрещатими або циліндричними. Головний вхід до келій знаходиться у нижньому поверсі сторожової вежі. До входу ведуть сходи з ґанком, прикрашені вазами на цоколях. По обидві сторони - бронзові гармати, залишки давньої фортеці.
З південної сторони монастиря (при фортечнім мурі) у 1830 р. зведено одноповерховий кам'яний будинок у архітектурних формах класицизму з ґанком і колонами, завершеним фронтоном; цей будинок був пансіонатом монастирської школи.
Наприкінці ХІХ та початку ХХ сторіч ця будівля була будинком настоятеля, з квартирою священика та приміщеннями для керівництва парафії.
Поруч знаходиться старий будинок "Друкарні Гори Кармель Фортеці Пресвятої Діви Марії за привілеєм його королівської милості", де кармеліти видрукували біля 720 назв книжок. Найбільшою популярністю користувався "Господарський календар", що видавався в період 1760-1864 років тиражем 40000 примірників.
Із західної сторони келій, поблизу кухні, колись була глибока криниця, яка забезпечувала монастир водою. До оборонних мурів були прибудовані житлові приміщення для музикантів та костельної обслуги, каретні сараї та склади. Нині від них не залишилося й сліду. На цьому місці тепер знаходиться братська могила мешканців Бердичева, яких було страчено під час фашистської окупації.
З північної сторони височів павільйон з кімнатами для гостей. Зі східної сторони (перед фасадом костелу) простягався вздовж мурів цегляний двоповерховий будинок, накритий поцинкованим залізом, який призначався для прочан та гостей. Було у ньому 12 великих кімнат. Прохідна в'їзна брама поділяла його на дві частини. Приміщення у ньому були склепінчасті, як у келіях, хрещатої та циліндричної форми. За фортечними мурами та монастирською територією височів великий дерев'яний будинок школи та будинок для монастирської обслуги. Понад берегом річки Гнилоп'ять стояв кількаповерховий будинок, призначений на житло для музикантів костелу, яких утримували на кошт князівни Варвари Радзивілової з Завішів.
Трохи далі була кухня, хата коваля та старий дерев'яний будинок, який називався лікарнею.
Крім комплексу монастирських будівель, кармелітам належала ще каплиця з цвинтарем на Пісках біля бердичівського суду. Перед фасадом каплиці розташований був цегляний будинок з проїзною брамою посередині. Цвинтар призначався для поховань померлих ченців монастиря.