Původní gotický chrám v Chlumíně byl do dnešní barokní podoby přestavěn mezi lety 1729 až 1732 z iniciativy Anny Marie Františky velkovévodkyně Toskánské, a to architektem Václavem Špačkem.

Půdorysně se jedná o obdélné jednolodí, které na západní straně převyšuje hranolová zvonice; jejím protipólem se stal zúžený, segmentově zakončený presbytář, k němuž ze severní strany přiléhá polygonálně zakončená sakristie s oratoří v patře. Dispoziční křížení vytváří dvojice monumentálních postranních rizalitů, jejichž osové portály i okna v druhé etáži ustupují z fasády rizalitů do vysoké niky. Postranní rizality ve výšce korunní římsy přecházejí v rozeklaný štítový fronton. Segmentově zakončená pravoúhlá okna byla situována po obvodu stavby do druhé výškové úrovně; fasádu člení v podstatě pouze lizénové rámce. Kombinovanou sedlovou a převážně mansardovou střechu kryjí pálené prejzy, věž pak profily z měděného plechu. 

Loď završuje valená klenba s lunetovými výsečemi, rizality i kněžiště pak česká placka a koncha v jeho samotném zakončení, kterou osově prochází čtyřhranné a nad ním menší oválné okno. Na protější západní straně lodi stojí na masivních sloupech varhanní kruchta se zvlněnou poprsní, která zabíhá až do podvěží nad hlavní osový vstup do chrámu. Ze schodišť vedoucích z postranních rizalitů se lze dostat na zmíněnou kruchtu, ale i na zpěvácké empory v patře rizalitů.

Vedle decentní štukové výzdoby situované zejména na hlavice pilastrů a poprsně tribun, se hlavním dekorativním a uměleckým prvkem stala výmalba klenby chóru, kde je vyobrazen symbol Nejsvětější Trojice Boží oko obklopené anděly v otevřeném nebi.

Podlaha v lodi sestává z obdélných pískovcových dlaždic, v presbytáři je šachovnicová, složená střídavě z tmavých a světlých čtverců – jen uprostřed chóru je z těchto dlaždic zpodoben krucifix. Z inventáře kostela se zachovalo pouhé torso, což zapříčinila opakovaná vloupání v uplynulých desetiletích.

Viz PAMÁTKOVÝ KATALOG NPÚ