La chiesa è sita nel concentrico della frazione di Pessinetto Fuori, poco distante dalla piazzetta della borgata, in continuità con alcune abitazioni. La pianta è a navata unica su quattro campate, con cappella laterale addossata sul lato destro, adibita a coro. Sulla prima campata è posta la tribuna, in corrispondenza della seconda campata sono collocati gli altari laterali dedicati a Sant'Antonio di Padova e al Sacro Cruore di Gesù, rispettivamente sul lato sinistro e destro per chi entra. La struttura portante è in muratura ad elementi lapidei, intonacata sia sul lato interno che quello esterno. Le campate sono coperte da volte "a crociera", mentre la cappella laterale è sormontata da cupola. La chiesa è orientata a est. La facciata principale, rivolta a ovest, presenta uno schema compositivo simmetrico con elementi dal gusto barocco, mentre le finiture sono espressione del rifacimento degli anni '50 del novecento. Sull'asse centrale, nella parte inferiore, è collocato il portale con cornice ad arco; il portone al centro è in legno a doppio battente, ed è sormontato da lunetta semicircolare in cui è collocata vetrata artistica raffigurante la colomba dello Spirito Santo. Nella parte inferiore è posta breve scalinata a tre gradini in pietra. Alla sommità è collocata una finestra reniforme. La superficie è rivestita con mattoncini a listelli di clinker. Una cornice in mattonelle di pietra segue tutto l'andamento del perimetro della facciata, e si raccorda con la zoccolatura, realizzata con lo stesso materiale. Il tetto è a due falde simmetriche, con orditura in legno e manto in lastre di pietra irregolare, "lose". Le facciate laterali sono trattate ad intonaco con finitura grezza. All'interno le superfici delle volte sono intonacate e decorate con raffigurazioni a cielo stellato. La cupola che sormonta la cappella laterale è dipinta al centro con raffigurazione di angeli che suonano strumenti musicali, con al centro il Padre e nei pennacchi i quattro Evangelisti. Nello spazio sottostante è collocato il coro ligneo. La pavimentazione della navata è realizzata in piastrelle di graniglia, mentre quella della cappella laterale in lastre di pietra. Il presbiterio è rialzato di un gradino rispetto all'aula, ed è separato da essa mediante balaustra in marmo. L'altare maggiore è in marmi policromi e sulla parete posteriore è collocata vetrata artistica raffigurante la Crocifissione. Il campanile è in muratura di pietra intonacata. Alla sommità è posta cella campanaria aperta sui quattro lati con monofore. Lo stato di conservazione complessivo dell'edificio è buono, fatta eccezione per la presenza di umidità, causa infiltrazioni, in corrispondenza dell'altare laterale di Sant'Antonio da Padova. La chiesa è officiata regolarmente.

• pianta
  • La pianta è a navata unica su quattro campate, con cappella laterale addossata sul lato destro, adibita a coro. Lungo la navata sono collocati altari laterali rientranti nella muratura.
• facciata
  • La facciata principale è rivolta a ovest, e presenta uno schema compositivo simmetrico. Sull'asse centrale, nella parte inferiore, è collocato il portale con cornice ad arco; il portone al centro è in legno a doppio battente, ed è sormontato da lunetta semicircolare in cui è collocata vetrata artistica raffigurante la colomba dello Spirito Santo. Nella parte inferiore è posta breve scalinata a tre gradini in pietra. Alla sommità è collocata una finestra reniforme. La superficie è rivestita con mattoncini a listelli di clinker. Una cornice in mattonelle di pietra segue tutto l'andamento del perimetro della facciata, e si raccorda con la zoccolatura, realizzata con lo stesso materiale.
• facciate laterali
  • Le facciate laterali sono trattate ad intonaco con finitura grezza. Sul lato sinistro è possibile notare il volume dell'altare laterale, sporgente rispetto al filo della muratura.
• copertura
  • Il tetto è a due falde simmetriche, con orditura in legno e manto in lastre di pietra irregolare, "lose". Nella parte anteriore, gli spioventi sono rivestiti con perline di legno. L'andamento delle due falde è sottolineato dalla continuità del "lambris" in legno.
• Impianto strutturale
  • La struttura portante è in muratura ad elementi lapidei, intonacata sia sul lato interno che quello esterno. Le campate sono coperte da volte "a crociera", mentre la cappella laterale è sormontata da cupola.Le volte impostano sulle paraste collocate all'intersezione tra le murature. Sulla prima campata è posta la tribuna, affacciante sullo spazio della navata, protetta da balaustra in legno. Gli spazi in cui sono collocati gli altari laterali sono sormontati da volte " a botte".
• interni
  • All'interno le superfici delle volte e dei soffitti sono intonacati e decorati con raffigurazioni a cielo stellato. Gli archi d'imposta e i rilievi sono tinteggiati in tonalità chiare, dal rosa al giallo, con decorazioni a cornici e riquadri. In corrispondenza dei pilastri d'imposta della seconda campata, sono collocate le statue di Sant'Antonio da Padova, della Madonna delle Grazie e dell'Immacolata. La cupola che sormonta la cappella laterale è dipinta al centro con raffigurazione di angeli che suonano strumenti musicali, con al centro il Padre e nei pennacchi i quattro Evangelisti. Nello spazio sottostante è collocato il coro ligneo. La pavimentazione della navata è realizzata in piastrelle di graniglia, mentre quella della cappella laterale in lastre di pietra. alle pareti sono affisse delle lapidi riportanti i nominativi dei benefattori per le offerte per i lavori di riparazione della chiesa a ricordo dei defunti.
• presbiterio
  • Il presbiterio è rialzato di un gradino rispetto all'aula, ed è separato da essa mediante balaustra in marmo. La pavimentazione è in marmi policromi, le pareti sono rivestite con perlinato in legno. Sulla parete laterale sinistra è collocata tela raffigurante la "madonna con Bambino tra Sant'Ignazio e San Giuseppe", risalente al 1778, dell'autore Carlo Raineri di Lanzo. L'altare maggiore è in marmi policromi, ai lati vi sono due aperture corredate da tende color porpora che mettono in comunicazione con lo spazio retrostante. Sulla parete posteriore è collocata vetrata artistica raffigurante la Crocifissione, opera di V. Traccia di Torino. Alla sommità è posto baldacchino fisso sospeso sull'altare.
• apparato liturgico
  • L'assemblea è ordinata in panche a battaglione conformemente al volume dell'aula e al suo orientamento. In corrispondenza della prima campata, sulla sinistra è posto il fonte battesimale. Nella seconda campata sono collocati gli altari laterali dedicati a Sant'Antonio di Padova e al Sacro Cruore di Gesù, rispettivamente sul lato sinistro e destro per chi entra.
• Campanile
  • Il campanile, a base quadrata, è realizzato in muratura di pietra intonacata. Alla sommità è posta cella campanaria, con superficie tinteggiata in tonalità bianca e rosata, riportante la data di costruzione, e aperta sui quattro lati da monofore. La copertura è a falde con manto in lastre di pietra, "lose".

• XVII ‐ XVIII (costruzione intero bene)
  • La costruzione dell'edificio risale, probabilmente, tra la fine del secolo XVII e l'inizio del XVIII, stando ai libri delle elemosine raccolte ed ai legati (1713-1781), al libro dei conti (1756-1764). Ascritte a tale periodo sono le due grandi tele in esse conservate: "Madonna con Bambino tra San Grato e San Francesco" del 1672 dell'autore Carlo Alessandro Macagno, e "Madonna con Bambino tra Sant'Ignazio e San Giuseppe" del 1778 di Carlo Raineri di Lanzo.
• 1713 ‐ 1713 (manutenzione intero bene)
  • Le offerte dei fedeli, finalizzate alla manutenzione e all'abbellimento generale della chiesa, testimoniano il desiderio degli abitanti di Pessinetto Fuori di possedere un edificio sacro di un certo rispetto, così come le suppliche di concessioni arcivescovili per alcune facoltà pastorali, indipendenti sia da Mezzenile che da Pessinetto.
• 1769 ‐ 1769 (visita pastorale intero bene)
  • Nella visita pastorale dell'arcivescovo Luserna Rorengo di Rorà la cappella è menzionata tra gli edifici religiosi presenti sul territorio e destinati agli abitanti delle borgate, dipendenti dalla parrocchia di San Martino Vescovo di Mezzenile. Il sacello è menzionato come quello dello Spirito Santo nella regione di "Pessinetto di fuora", che aveva due altari laterali dedicati a S. Antonio da Padova e alla Beata Vergine delle Grazie.
• 1862 ‐ 1862 (costruzione campanile)
  • Viene costruito il campanile addossato sul lato destro della chiesa.
• 1867 ‐ 1867 (testimonianza grafica intero bene)
  • Nelle mappe del Catasto Rabbini, risalenti al 1867, l'edificio è rappresentato nella sua conformazione attuale.
• 1929 ‐ 1934 (proprietà intero bene)
  • In tale periodo sono datati i documenti primari relativi alla definizione delle proprietà della chiesa, in previsione di erezione a parrocchia.
• 1935 ‐ 1935 (erezione parrocchiale intero bene)
  • il decreto arcivescovile che la riconosce chiesa parrocchiale autonoma è datato 1935.
• 1950 ‐ 1960 (rifacimento facciata)
  • La facciata principale è oggetto di rifacimento, viene mantenuta la sua composizione architettonica barocca. Le finiture vengono sostituite con rivestimento in piastrelline di clinker e lesene in lastre di pietra.
• 1956 ‐ 1956 (vetrate intero bene)
  • Collocazione di vetrata artistica nella finestra retrostante il presbiterio, e nella lunetta sopra porta d'ingresso, opera di V.Taccia di Torino.

• presbiterio ‐ aggiunta arredo (1970-1980)
  • Aggiunta di nuovo arredo posizionato in corrispondenza del presbiterio storico, di fronte all'altare originario, dietro a balaustra in marmo. La mensa è realizzata in legno, con piano poggiante su quattro gambe inclinate e raffigurazione dell'Ultima Cena in rilievo. L'ambone è a pannelli e leggio in legno ed è inserito in corrispondenza della balaustra.