La cathédrale du Sacré-Cœur est un édifice néo-classique de plan basilical.
Bâtie en brique et pierre de taille d'Oamaru, elle se compose d'une longue nef de six travées bordée de bas-côtés.
La façade est précédée d'un portique à colonnade ionique.
Une frise portant l'inscription latine « SS.Cordi Jesu Dedicatum. A.D. MCMI » - dédicace en lettres d'or au Sacré-Cœur de Jésus, datée de 1901 - est surmontée d'un large fronton triangulaire à denticules.
A l'origine, la façade était encadrée de tours jumelles couronnées de dômes, dont seules les bases subsistent aujourd'hui. Endommagées à la suite d'un tremblement de terre en 1942, elle furent démolies peu après.