La construcción casi simultánea de los templos mayores de Coro y La Asunción, introdujo en nuestra arquitectura religiosa un modelo espacial, constructivo y funcional que se mantuvo invariable hasta el siglo XIX. Modelo de espacio interior sencillo y de escaso movimiento, planta reсtangular con tres naves separadas entre si por una serie de arcos sobre columnas toscanas.
Techos en forma de trama compuesta por pares, nudillos y tirantes. Fachadas austeras, torres para el campanario con tres o cuatro cuerpos separados por molduras y rematados por cúpulas sobre las cuales era puesta la imagen de algún santo patrono o de una cruz. La fachada de la Catedral de Caracas sigue el patrón de las llamadas fachadas retablo, caracterizadas por la presencia de pilastras y nichos destinados a las imágenes de los santos venerados especialmente. El timpano de esta portada de influencia barroca, tiene un remate en forma de volutas contrapuestas en cuyo centro se colocó una cruz de metal. Este remate fue el elemento simbólico tomado como emblema para identificar al Museo Sacro de Caracas.
El edificio del Museo fue construido a fines del siglo XIX, por iniciativa de Monseñor Crispulo Uzcategui, para servir de sede a la Escuela Episcopal. Era una casa de salas amplias que presentaba los patrones espaciales y constructivos de la arquitectura colonial, que se adosa al templo y se inserta armónicamente en su conjunto.