Due rampe simmetriche conducono ad un sagrato in basalto su cui si erge la severa facciata in tufo di Santa Maria delle Grazie. Ritmata da lesene e nicchie trilobate contenenti statue in terracotta, la chiesa presenta una facciata in stile neogotico. Il portale d'ingresso, inquadrato da un'ogiva racchiusa da torri angolari, conduce ad un interno ricco di stucchi di gusto neobarocco, pavimentato in marmo policromo e caratterizzato da un'aula unica, chiusa da un'abside e scandita da altari laterali. Sull'altare maggiore spicca un dipinto di Pietro Saia: Veduta della colonia di S. Leucio con il Belvedere ed i quartieri operai (1805). La cupola centrale è decorata a lacunari e rosette e ricorda il vestibolo superiore di Palazzo Reale. Scalette a “lumaca” di travertino conducono ai coretti, destinati all'orchestra, da cui si può raggiungere il loggiato esterno.