L’interno, a navata unica con due cappelle per lato, è abbellito dalle raffinate decorazioni in stucco di Pompeo Solari. L’ancona marmorea dell’altare maggiore fu realizzata fra il 1753 e il 1754 da Giuseppe Caner, su progetto del celebre architetto e scenografo bolognese Ferdinando Galli Bibiena. Al centro dell’ancona campeggia la tela seicentesca di Giuseppe Maria Ficatelli “Madonna con il Bambino e San Filippo Neri”. 

Intorno al 1760 venne compiuta la facciata della chiesa, caratterizzata dal  timpano fortemente aggettante, e nel 1777-78 venne terminato, su disegno di Girolamo Guidicini, il campanile, la cui costruzione aveva avuto inizio nel 1687.

A lato della chiesa sorge l’ex convento dei Padri Filippini: costruito alla fine del XVII secolo, fu soppresso nel 1796 durante l’occupazione napoleonica. Nel 1866 diventò proprietà demaniale e dopo essere stato per diversi anni sede dell’ufficio del Registro, oggi l’edificio è divenuto proprietà del Comune di Cento.

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