Basilique sans transept, dont la nef principale et le choeur rectangulaire sont abrités sous un toit continu. Les deux bas-côtés se prolongent jusqu'à l'abside polygonale que couvre un toit moins élevé. Ils se terminent par des murs droits auxquels s'adossent deux sacristies. Des chapelles ont été édifiées le long de la nef latérale à l'ouest du portail sud et devant la tour. A l'abside, fenêtres en plein-cintre plus richement moulurées et décorées. Dans la partie haute de la nef principale, fenêtres en plein-cintre très simples. Bandes lombardes et dentelures sous la corniche qui longe les deux côtés du choeur et l'abside. Les contreforts de celle-ci sont amortis par des sculptures figuratives. Fenêtres à remplage, dans les chapelles sud, à deux ou trois lancettes, dans le bas côté nord, à deux lancettes. Une lourde corniche à ressauts, de style gothique tardif, court tout au long du côté sud.
Portail sud. Construit à la fin du XIIe siècle sur le modèle iconographique et stylistique de la porte nord de la cathédrale de Bâle (Galluspforte), il est le portail roman de style bourguignon le plus important de Suisse. Adossé au bas-côté, un massif rectangulaire de la largeur d'une travée, couronné par une corniche sur modillons, encadre le portail en plein-cintre qui s'ébrase en trois ressauts abritant des colonnes monolithiques. Le tympan, compris entre trois voussures, représente le Christ en majesté entouré d'anges, de saint Pierre et de saint Paul et, à gauche, de saint Ursanne agenouillé (auquel correspond à droite un ange agenouillé portant un phylactère). Archivolte et montants de la porte ornés de frises à boutons. Chapiteaux figuratifs de haute qualité : symboles des Evangélistes, lions à double corps, aigles, sirènes, tritons, ainsi qu'une scène, inspirée peut-être d'un fabliau médiéval, montrant un loup allant à l'école. De chaque côté du tympan, deux niches différentes (à la suite de modifications) abritent, à gauche, une Vierge à l'Enfant bénissant, à droite, saint Ursanne flanqué de deux anges et posant ses pieds devant un animal sauvage. A la polychromie des parties sculptées s'ajoute un décor peint de rinceaux et d'animaux fabuleux.
Près de l'entrée du cloître, sur la fenêtre originale de la crypte, inscription mentionnant les noms de Oito de Porrentruy et Hugo, maîtres d'œuvre ou donateurs de cette partie du bâtiment. L'ancien cimetière qui se trouvait au sud de la collégiale a été remplacé en 1846 par la place plantée de tilleuls et l'étroite terrasse.
La tour, adossée à la façade ouest, compte quatre niveaux et est coiffée d'un toit en bâtière avec campanile; baies géminées; gargouilles richement décorées du XVIIe siècle; cadran solaire de 1845; du côté ouest, trois belles inscriptions commémorant la reconstruction de 1442. Aux deux niveaux inférieurs, éléments romans de remploi. Le porche, s'ouvrant sur un portail de style gothique tardif, est couvert d'une voûte sur croisée d'ogives qui a remplacé une voûte romane en beiceau encore reconnaissable par certains éléments. Entre la fin du XVe et le début du XVIe siècle, installation de deux escaliers en colimaçon.
Informations tirées en majeure partie de cet ouvrage : Berthold, Marcel, Arts et monuments. République et Canton du Jura, Ed. Bugra Suisse 1989