De Pauluskerk heeft een rechthoekig grondplan en omvat van links naar rechts drie hoofdbestanddelen: een vierkante kerkzaal, een centrale hal en nevenruimten (oorspronkelijk kerkeraad- en catechisatiekamers). Deze elementen worden aan de buitenzijde geaccentueerd door respectievelijk een kegelvormige koepel, een verdiepte hoofdentree en een schuin oplopende plat dak. De kegelvormige koepel is bekleed met koper en aan de bovenzijde afgetopt ten behoeve van een oculus (rond bovenlicht in de kruin). De koepel trekt als beeldbepalend element sterk de aandacht. Afgezien daarvan ligt in het exterieur de nadruk op de gesloten bakstenen gevels. Ter plaatse van de kerkzaal zijn de gevels voorzien van decoratieve banden siermetselwerk en een lichtspleet onder de daklijst. Aan de gesloten gevelkarakteristiek dankt het kerkgebouw zijn introverte karakter. De hal en de nevenruimten hebben eveneens een sobere en zakelijke architectuur. Deze wordt in hoofdzaak gekenmerkt door een afwisseling van gesloten bakstenen gevelvlakken en transparante gevelpuien van hout en glas. Het interieur is georganiseerd langs twee haaks kruisende assen. De hal vormt een as dwars door het gebouw en legt een zichtbare relatie tussen buiten en binnen: de in elkaars verlengde gelegen hoofdingang aan de voorzijde en het grote venster aan de achterzijde zijn daarom volledig transparant uitgevoerd. De tweede as - in de lengterichting van het gebouw - verbindt de ontmoetingsruimte rechts met de kerkzaal en het liturgisch centrum links. Bij de aanpassing tot katholieke kerk zijn beide assen dichtgebouwd. Een extra kamer achter in de hal blokkeert de dwarsas en een gemetselde muur tussen de kerkzaal en de hal (oorspronkelijk een schuifwand) onderbreekt de lengteas. De sobere en zakelijke architectuur van het exterieur weerspiegelt zich in de vormgeving en het materiaal- en kleurgebruik van het interieur. De vloer is betegeld met plavuizen, de muren zijn uitgevoerd in schoon metselwerk en het plafond (inclusief koepelgewelf) is betimmerd met vuren schroten. De draagconstructie bestaat uit stalen spanten en vrijstaande kolommen. De lichtspleet onder de dakrand benadrukt dat de buitenmuren geen dragende functie hebben. Het dak en de koepel lijken als het ware te zweven. De oorspronkelijke overhoekse opstelling van de stoelen en de vrije rangschikking van het liturgisch centrum is gewijzigd in een meer rechtlijnige en hiërarchische opstelling van losse stoelen in drie vakken tegenover het verhoogd geplaatste altaar. De beeldende kunstvoorwerpen zijn afkomstig uit gesloopte katholieke kerken, waaronder kruiswegstaties van W. van Woerkom.