1999年1月10日经黑龙江省人民政府公布为省级文物保护单位。坐落在哈尔滨市呼兰区东直路71号。始建于清光绪三十四年(1908年),由主体建筑和牧师楼两部分组成,总建筑面积327.5平方米。
主体建筑为仿法国哥特式风格的双塔形六层教堂建筑,砖木结构,高30米,东西长19米,南北宽11米。它的外观及内厅与法国巴黎圣母院的教堂建筑有相似之处,所以被人们称为东方的“巴黎圣母院”。建筑中所有的门窗均用青砖砌成圆形。在建筑正面,上下两层楼之间共有12处外窗,东西两侧有8处外窗。在圆窗上镶嵌着西式卷草纹浮雕磨砖对花图案,各窗台下端镶着拼花磨砖虎腿图案。教堂内是穹隆式大厅,有两排红漆明柱,厅内宽敞明亮。整个摆式均为欧式。教堂楼内有木质楼梯直入顶层。步入顶层时,犹如进入一座矗立于云端之上的古城堡中,可将呼兰城风光尽收眼底。在两座塔楼中央顶端处各镶嵌着红铜制成的立体十字架一枚。第二层楼两塔中间处,悬挂着黄铜铸造的大钟一口,钟体通高0.5米,周圆直径0.95米,钟的外壁雕铸着被钉在十字架上的耶稣、圣母玛丽亚像,钟身铸有铸造的年代、英文与几何纹式图案。当时钟楼上的大钟每天早晚敲二次,洪亮的钟声响彻全城。
牧师楼位于主体建筑西侧,距主体建筑10米,为仿巴洛式建筑风格的青砖青瓦土木结构二层楼房,建筑面积267.3平方米,高12米。
光绪元年(1875年),法国天主教传教士抵呼兰,租赁民房开始进行传教活动。光绪二十二年(1896年法国传教士在呼兰关帝庙东购买土地两段,光绪三十四年(1908年修建了现存的教堂。该教堂初建时,有教民678人,第二年,发展到915人,至民国18年(1929年,有法国神父二人,教民500多人。教堂活动除每年“四大瞻礼”外,每天早晚两次祈祷。1947年7月,天主教堂向人民政府捐献了全部财产。1950年至2002年10月先后由呼兰师范学校、呼兰第五中学使用。2002年10月五中搬迁后,由呼兰文物管理所管理,2003年5月13日移交给哈尔滨市天主教爱国会。
2004年7月,呼兰天主教堂全面修复。还将拟建一个以教堂为标志,占地面积2万平方米的文化广场作为旅游景观对外开放。呼兰天主教堂的建筑对于研究哥特式建筑艺术及天主教在呼兰地区的传播,有着很高的价值。