L'edificio di culto è situato al centro dell'abitato di Terlizzi. L'edificio appare maestoso nel suo stile neoclassico presentando il frontone con il timpano a fastigio, una grande finestra semicircolare al centro, quattro coppie di colonne corinzie rette e unite da plinti. Internamente l'edificio di culto si sviluppa secondo una planimetria a croce latina con tre navate e transetto. La volta della navata centrale e del transetto è a botte e presenta elementi decorativi. Il campanile, imponente, domina l'edificio di culto.

• Pianta
  • Schema planimetrico a croce latina con tre navate e transetto le cui ampie volte decorate a stucco nell'incrocio generano la grande cupola con decorazioni a lacunari in stucco.
• Pavimenti e pavimentazioni
  • Pavimentazioni in quadroni di pietra locale bianca nelle tre navate, sul presbiterio e nella sacrestia. In marmo bianco nella cappella laterale sinistra detta "santuario, dove viene custodita la icona della Madonna di Sovereto, ogni anno, dalla prima domenica di agosto al 23 aprile.
• Fondazioni
  • Il complesso della chiesa sorge sulle fondamenta murarie dell'antica collegiata di S. Michele in stile romanico distrutta perchè ritenuta piccola, nel dicembre del 1782.
• Impianto strutturale
  • La parte esterna della muratura portante è in pietra lasciata a vista. La parte interna è intonacata e tinteggiata con decorazioni a stucco nella cupola e sotto le volte. Le colonne delle navate e del presbiterio sono tinteggiate a finto marmo.
• Coperture
  • La volta sulla navata centrale e sul transetto è a botte. L'estradosso è costituito da vari terrazzi calpestabili le cui superfici sono state rese impermeabili con un intervento a guaina.
• Elementi decorativi
  • Dietro l'altare sono disposte sei enormi colonne decorate a finto marmo, al di là delle quali si trova il coro ligneo ricco di stalli di squisito gusto artistico. A Michele De Napoli si deve l'apparato iconografico del tempio allestito con grandi tele. Sugli altari del transetto sono collocate la tela raffigurante S. Tommaso e i dottori della chiesa che scrivono l'Officio dell'eucarestia (1878) e la tela raffigurante L'invenzione dell'icona della Madonna di Sovereto (1880). A queste tele va aggiunto il tondo con L'Arcangelo Michele posto in alto sulla finestra situata sull'organo e alcuni ritratti di prelati ubicati nella sagrestia. Sulla controfacciata è ubicato il dipinto dell'artista Tommaso De Vivo raffigurante l'angelo che libera San Pietro dal carcere (1865). Le volte e la cupola sono decorate a stucco.

• 1783 ‐ 1872 (costruzione intero bene)
  • L'edificio di culto fu commissionato dal Vescovo Michele Contenisi (1776-1810) e vide l'inizio dei lavori nell'anno 1783 con la posa della prima pietra. Il completamento dell'opera avvene dopo quasi un secolo, nell'anno 1872.
• 1885 ‐ 1887 (costruzione campanile)
  • Il campanile fu ideato e progettato dall'artista Michele de Napoli (1808-1892) e realizzato tra il 1885 e il 1887.
• 1980 ‐ 1982 (restauro e consolidamento intero bene)
  • In conseguenza del forte terremoto verificatosi nel 1980 in irpinia, le murature dell'edificio subirono evidenti lesioni. La gravità delle conseguenze del terremoto fu tale da determinare una imponente opera di restauro e consolidamento di tutte le murature portanti della chiesa. I lavori durarono circa due anni.
• 1995 ‐ 1995 (impianto di illuminazione chiesa)
  • Nell'aula liturgica, nel 1995, si rinnovò e migliorò la illuminazione grazie alla esecuzione di un impianto luci studiato per mettere in risalto le tante parti della chiesa.
• 2011 ‐ 2012 (pulizia delle facciate lapidee intero bene)
  • Essendo, le facciate lapidee esterne dell'intero bene, in un evidente stato di degrado, nel 2011 si è realizzata la loro pulizia. Questo intervento ha ridato risalto alla pietra locale utilizzata per edificare la chiesa e rese decorose tutte le facciate lapidee.

• presbiterio ‐ aggiunta arredo (1965-1970)
  • Nell'area presbiteriale l'intervento di adeguamento liturgico ha previsto una riorganizzazione generale degli spazi e degli elementi liturgici. Si è inserita una nuova mensa d'altare anteposta a quella precedente e si è data la collocazione più idonea all'ambone già esistente.
• altare ‐ aggiunta arredo (2012)
  • Il precedente altare mobile in legno con al centro un pannello decorativo raffigurante l'ultima cena, è stato sostituito da un altare fisso con base in marmo policromo (fine XVIII inizi XIX sec.) e mensa in marmo lucido bianco.