Trong quần thể khu Thánh đường Phát Diệm, thuộc huyện Kim Sơn có một Nhà thờ bằng đá, ngôi Nhà thờ đầu tiên, trái tim của khu quần thể này và có tước hiệu là Nhà thờ Đức Mẹ Mân Côi.

Nhà thờ chính này được xây dựng từ năm 1891 với tên chính thức là Nhà thờ Đức Mẹ Mân Côi. Bên trong Nhà thờ Lớn có 52 cột đỡ, sắp xếp thành 6 hàng, chia không gian Nhà thờ thành chín gian. Ở đây lại thấy được sự giao lưu văn hóa giữa văn hóa phương Đông và phương Tây. Trong đó, lối vào ở đầu Nhà thờ và lòng Nhà thờ cao vút lên theo kiến trúc Gothic phương Tây, còn kiến trúc Á Đông, kiến trúc Việt Nam được thể hiện qua cách bố trí cột kèo, các họa tiết chạm trổ hoa văn uyển chuyển, nhẹ nhàng, rất tinh xảo. 

Nhà thờ được xây dựng gần như hoàn toàn bằng đá nên người ta gọi chung quần thể là Nhà thờ đá Phát Diệm. Đá xây Nhà thờ là loại đá xanh, lấy từ núi Nhồi ở Thanh Hoá. Phía ngoài Nhà thờ là hai ngọn tháp, tựa như Tháp Bút bren hồ Hoàn Kiếm nhưng ở vị trí cây bút là hình Thánh giá. Ngọn tháp ở chính giữa được trạm trổ rất đẹp có bức phù điêu với hình trái tim bị đâm xuyên qua là biểu tượng cho Trái tim Vô nhiễm Nguyên tội của Đức Mẹ.

Bàn thờ Đức Mẹ bên trong Nhà thờ được làm bằng đá. Ở đây, dưới đôi bàn tay điêu khắc tài hoa của nghệ nhân, đá biến hóa thành muôn hình vạn trạng, trở nên mềm mại, uyển chuyển. Trên các phiến đá lớn, có thể bắt gặp những hình chim phượng, bông sen thuần Việt được chạm khắc nổi rất sống động. Không chỉ vậy, ở bốn bức thông phong còn có hình ảnh Tùng, Cúc, Trúc, Mai quen thuộc trong tranh dân gian tứ bình của Việt Nam. 

Thánh đường Phát Diệm là quần thể Nhà thờ do cha Peter Trần Lục, còn được người dân gọi là cụ Sáu, cho khởi công xây dựng trong suốt 34 năm (1865 - 1989). Cụ Sáu đã cho xây dựng tuần tự các công trình nhỏ để tạo nên một quần thể Nhà thờ với kiến trúc độc đáo như ngày nay với một Nhà thờ lớn và năm Nhà thờ nhỏ bố trí xung quanh, một phương đình, một ao nhỏ và ba núi đá nhân tạo, tên là núi Lộ Đức, núi Sinh Nhật, núi Sọ. Đây là cụm công trình đặc sắc, vừa mang nét kiến trúc Gothic của phương Tây, vừa mang phong cách Á Đông, là sự kết hợp hài hòa tạo nên cấu trúc một nhà thờ thuần Việt.

Từ hướng Nam đi vào Nhà thờ là một hồ nước, được gọi là Ao Hồ, ở giữa có một hòn đảo nhỏ có đặt tượng chúa Jesus đang dang rộng cánh tay. Phía sau Ao Hồ là tòa Phương Đình bằng đá đồ sộ, có các góc mái uốn cong thường thấy ở các mái đình, chùa của Việt Nam. Cụm công trình Ao Hồ, Phương Đình với xung quanh là các cây cổ thụ lớn khiến nhiều du khách Việt Nam tới đây có cảm giác gần gũi, thân quen, như hình ảnh cây đa, giếng nước, sân đình. Phương Đình gồm 3 tầng được dựng lên bởi những phiến đá lớn, có kết cấu Tam quan thường thấy trong các công trình kiến trúc của người Việt. Tầng dưới lớn nhất được xây toàn bằng đá xanh vuông vắn, chia thành 3 lòng, trong mỗi lòng lại có một sập đá. Phía trên là những vòm đá được xây dựng kiên cố vừa tượng trưng cho vòm trời vừa tạo cảm giác thanh thoát. 

Trong quần thể còn có nhà thờ Dâng kính trái tim chúa với nội thất hoàn toàn bằng gỗ lim mật, được xây dựng năm 1899. Nơi đây có thể coi là nơi hội tụ của toàn bộ nghệ thuật kiến trúc điêu khắc gỗ từ hàng nghìn năm của văn hóa Việt. Những hoa lá cỏ cây, những vân mây uốn lượn, như mang nét uy nghi của chốn cố đô của lăng vua Đinh, vua Lê hay nét trầm mặc của các công trình đình chùa cổ ở Việt Nam. Chị Ánh giới thiệu tiếp: "Ở phía Nam Nhà thờ là nhà thờ Thánh Roco được xây dựng năm 1895. Bàn thờ từ trên xuống dưới là một phiến đá toàn khối. Nằm bên phía Tây là Nhà thờ Thánh Giuse, dựng năm 1896 toàn bằng gỗ lim. Từ nhà thờ Thánh Giuse, đi lên phía Bắc là nhà thờ Thánh Phêrô, được xây dựng năm 1896. Toàn bộ cột kèo được dựng bằng gỗ mít, theo kiểu truyền thống và được trạm trổ hoa lá cầu kỳ".
Ngày nay, quần thể Nhà thờ Phát Diệm không chỉ là nơi các giáo dân đến cầu nguyện mà còn là nơi thu hút sự quan tâm của các nhà nghiên cứu, là điểm đến thú vị của các khách du lịch.