Architektúru kostola určovali jednak už spomínané artikuly a zároveň kritériá, ktoré museli spĺňať funkčné nároky na dispozíciu a priestor. Interiér kostola musel zabezpečovať dostatok priestoru pre všetkých veriacich aj z okolitých obcí, pretože najbližší artikulárny kostol bol až na Veľkej Lúke, ale ten neskôr vyhorel. Práve preto musela byť splnená aj požiadavka, aby takmer všetci návštevníci mali miesto na sedenie, vzhľadom na vzdialenosť, ktorú museli veriaci prekonať, a to väčšinou peši. Kostol má preto až 1100 miest na sedenie, v podobe drevených lavíc usporiadaných v bočných krídlach spôsobom, aby takmer z každého miesta bolo vidieť na oltárnu časť. Jedinečné je hlavne amfiteatrálne usporiadanie lavíc na chóroch, čím kostol šetrí miestom a naberá na kapacite.

Kostol má pôdorys gréckeho kríža. Je 23 m dlhý, 18 m široký a 8 m vysoký. Typ pôdorysu a aj jeho konštrukcia je adekvátna pre severné protestantské krajiny, odkiaľ plán pravdepodobne pochádza. Kým vonkajší vzhľad ostatných drevených artikulárnych kostolov je veľmi jednoduchý, vytvorený doskami, ktorými sú obité ich zrubové steny, hronsecký kostol sa od nich odlišuje práve konštrukciou, aká sa používa pri hrazdených stavbách.

Originalitou kostola v Hronseku je hrazdená konštrukcia obvodových stien. Celý priestor je prekrytý doskovou valenou klenbou a po celom obvode stavby sú dvojpodlažné empory riešené tak, aby bol kazateľ videný z každej lavice. Jednoduchosť lavíc a doskový obklad dávajú interiéru puritánsky charakter.

Obvodové základy kostola tvorí štiepaný kameň. Objekt je dvojpodlažný s mohutnou zalomenou strešnou konštrukciou. Kostol má hrazdenú drevenú konštrukciu z masívneho – dubového a smrekovcového dreva (práve tieto typy dreva sú najviac odolné voči dažďom a pliesni). Základným a najpôsobivejším výtvarným prvkom je vlastná konštrukčná väzba stien – hra svetla a tieňa. Unikátne je použitie klasickej spojovacej techniky hlavných nosných prvkov, ktoré sú spájané klasickými tesárskymi spojmi a drevenými dubovými kolíkmi .

Strecha je vysoká sedlová, nad ramenami kríža polovalbová. Má šindľovú krytinu. Na 3 bočných stranách kostola sa nachádzajú dubové kríže, len nad jedným čelným vstupom je umiestnený kohút – symbol kresťanskej bdelosti. Objekt má 4 hlavné vchody a jeden vedľajší vstup.

Presvetlenie interiéru kostola je riešené 30 rovnomerne umiestnenými oknami v dvoch úrovniach. Okná sú jedinečné – pôvodné okná sú z fúkaného skla, tvorené so šesťuholníkových tvarov v olovených rámikoch. Mozaika týchto 6 – uholníkových tvarov pripomína včelie plasty. V súčasnosti sa zachovalo len pár originálov, ostatné sú už zrenovované.