La planta de la Colegiata es de tres naves, con crucero, ábside semicircular y girola poligonal con capillas radiales en número de nueve. A lo largo de la nave y desde el crucero a los pies, se sitúan capillas laterales, cuatro a cada lado, que eran una más en los proyectos primitivos, por lo que la fachada del imafronte y los campanarios (sólo hay uno construido) quedaban en el mismo plano.

La girola del ábside se cubre con peculiares bóvedas baídas, por esta razón hay que considerar esta obra de excepción al enmarcarla en el entorno constructivo del momento, en cuanto a cubrición se refiere, ya que la práctica generalizada, aún en el siglo XVII era la de utilizar la tradicional bóveda de arista reforzada con nervios. La nave principal y del crucero se cubren con bóveda de cañón con lunetos. Las laterales con bóvedas baídas, todas ellas tabicadas. Las capillas de la girola, en cambio son bóvedas troncocónicas de cantería, algunas con labra de cuarterones. La cúpula con linterna y sobre pechinas, no es la original, ya que ésta, tabicada, se hundió, siendo la actual estructura de hierro, tal y como ya dije en anteriores capítulos.

La fábrica es toda de sillería, de magnífica factura, trabajada normalmente con la piedra local de Barcheta (todavía se conservan la canteras, aunque en peligro de desaparición) lo que ha permitido el buen estado de los elementos sustentantes a pesar de los terremotos de 1748 y el desnivel en que se asienta el edificio (sin embargo, uno de los pilares que sustenta la cúpula presenta un importante desplome, contrarrestado posteriormente, consecuencia de los terremotos).

A pesar de los elementos clasicistas (Serlio y El Escorial parecen los modelos) éstos lo son de una forma totalmente heterodoxa: las pilastras de fuste acanalado, son de una desmesurada longitud para los cánones clásicos; existe una dislocación de proporciones entre las capillas de la nave del crucero, minúsculas y éste, enorme. Hay también efectos de perspectiva en la girola, ya que las dimensiones de éstas disminuyen progresivamente con la profundidad. Las características mencionadas, unidas al hecho de que la planta sea típicamente gótica y que incluso se utilicen sistemas constructivos del gótico como los arbotantes que contrarrestan el empuje de la bóveda de la nave, convierten el edificio en uno de los más interesantes ejemplos del manierismo valenciano, tan dado a mezclar soluciones constructivas de tradición gótica con las severas formas renacentistas de la época.

Del exterior, son de interés la portada del ábside, renacentista y muy libresca (Serlio), de arco de medio punto entre columnas jónicas y entablamento de friso abombado, que soportan edículo apaisado y frontón rematado por bolas. Se aprecia aquí, en el ábside, la difusión del manierismo desornamentado de raíz escurialense, con correcto manejo de órdenes con remate de bolas y pirámides, frisos jónicos de abombado perfil, paneles rehundidos en el muro.

Las portadas de la nave de crucero son idénticas y una de las mejores producciones del barroco valenciano, a pesar de su escasa divulgación. Están trabajadas cornisamiento curvilineo muy copiado en toda la comarca. La portada del imafronte, es poco feliz. Las dos fachadas están reclapara verse únicamente de muy cerca (por lo apretado del caserío) o muy lejos, desde fuera de la ciudad (por la alta situación de la Iglesia), por lo que tienen la parte inferior con cuidada e interesante labra, en la que abunda el uso de órdenes oblicuos, y una, parte superior lisa, quedando la fachada rematada por un característico la más reciente, resuelta en neorrománico, mando su restauración; la fachada dedicada a santa Anastasia o de los escalones, se hizo hace años en cuanto a la primera fase; falta la segunda con la que entraría el retablo de piedra, los escalones y las verjas de hierro. La puerta dedicada a santa Basilisa se encuentra en peor estado.

El campanario, a los pies, es neoclásico en sus tres primeros cuerpos, quedando rematado por un cuarto que tiene el carrillón y un templete bruneleschiano.

A parte, es de destacar también, el altar mayor, neoclásico, proyectado por Ventura Rodríguez y construido por Vicente Cuenca utilizando grandes columnas (seis metros, de una pieza) de mármol de Buixcarró, además de otros mármoles y abundante escultura, como ya he descrito en páginas anteriores.