El Santuario de Loyola es la más grandiosa iglesia barroca del País Vasco, y sin duda la que más influyó sobre los arquitectos locales. La elección en 1681 del afamado arquitecto italiano Carlo Fontana , discípulo de Bernini, como responsable del diseño del nuevo santuario, dio un punto de partida al proyecto de gran prestancia, en la línea de los más afamados edificios del barroco romano. Es sabido que Fontana no visitó nunca la obra y que fueron artistas locales los que desarrollaron el proyecto del italiano. Los trabajos de  explanación y cimentación los llevó a cabo el jesuita flamenco Johanes Begrand en 1688. En 1693 la dirección pasó a mano de Martín de Zaldúa, y en la larga obra intervinieron otros destacados arquitectos vascos como Sebastián de Lecuona, Ignacio de Ibero y Javier Ignacio de Echevarría. No obstante y ante la magnitud del proyecto, se consultó a otros destacados arquitectos españoles del momento como Joaquín de Churriguera, cuya impronta la podemos apreciar en el tímpano del pórtico de la iglesia, escudo de armas y balaustrada a ambos lados de la escalinata principal, así como en la profusa decoración encargada a tallistas locales.

El edificio debía guardar en el interior la casa torre de los Loyola donde nació San Ignacio, un colegio, aposentos para la comunidad jesuítica y una amplia iglesia, que tenía que ser la parte más representativa del edifico. El conjunto tiene un marcado carácter urbano, está elevado sobre un podium para poder ser visto y desarrolla un eje urbano de entrada-salida a la villa de Azpeitia. La marcada horizontalidad y rigor de los cuerpos laterales, contrasta con la verticalidad y movimiento que ofrece la  fachada de la iglesia  con su pórtico convexo. Lo más llamativo del proyecto es la planta central de dicha iglesia, precisamente en los tiempos en que la liturgia postridentina recomendaba la planta de cruz latina. Destaca así mismo como elemento distintivo la monumental cúpula. Posee 20 m de diámetro ampliado a 33,50 en la nave anular. Sobre ocho pilares y arcos en mármol negro se alza un tambor de mármol rosáceo con relieves de la milicia terrenal y espiritual de San Ignacio. Remata el conjunto la cúpula con escudos reales entre pabellones, y en su base se sitúan las virtudes teologales, cardinales y la religión, realizadas por el escultor Cayetano Pace siguiendo los modelos de la Iconografía de Ripa. Esta obra condensa la tradición clásica, según la cual la belleza radica en la proporción de las partes con el todo, con dos módulos coincidentes con las armonías musicales del diapasón (1-2) y el diapente (2-3). Así desde el pavimento hasta el arranque de la cúpula hay 36 m. La altura de ésta es de 18 m y la de la linterna de 12.

Las capillas bajas que circundan este espectacular espacio que recibe luz en altura a través de 8 ventanas, están ornamentadas con ricos mármoles de colores, dando al conjunto una singularidad y riqueza, propio del mejor barroco italiano. La referencia del modelo a obras como  San Vital de Ravena o barrocas como Santa María della Salute de Venecia o la citada Superga de Turín, parece clara.