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萬金聖母聖殿天主堂的外觀為正面雙塔式教堂模式，看似西班牙碉堡造型，雙塔中間有一山牆面，創建時此山牆形式代帶有傳統馬背意象，馬背上寶頂豎立一座十字架，山牆之中有兩個裝飾紋樣，上為皇冠下為道明會的會徵。
1870年原始風貌
萬金天主堂的外部風格數度更動，亦無正式圖面記錄傳下。不過從1936年迄今同一拍攝角度的比較，仍可看出與興建之初建築風格上的差距。例如原來的角塔有方形的壁柱，底部為磚造基座，
1940年聖堂面貌
1950年整修時壁柱已經不見，只餘基座，馬背也拆除改為單純之山尖，寶頂也不見了。1982年整修時又恢復壁柱，但比例由厚重變為纖細，磚造基座同時變細。
1950年聖堂面貌
此外，創建之初女兒牆的欄杆帶有濃厚的本土色彩，1950年重建時將之改為十字鏤空，1982年時又復原為欄杆式。
1960年聖堂面貌
1984年時中央牆面上則添加『萬金聖母聖殿』字樣。南面的角塔之頂原為鐘樓，日據時鐘塔傾塌，光復之初曾在中央山牆上重建一哥德式尖塔般的鐘座，1950年重建時拆除，1982年整修時，則以現代柱梁方式將鐘座重建於北面角塔的東南角。
1995年聖堂面貌(現貌)
1999年6月9日萬金聖母聖殿全面大整修以及庭園整理，地面鋪設紅磚塊配合聖堂原始風格，視線清楚聖堂牆壁抹上白色石灰，一進入萬金村就可看到一座雄壯威武白色的天主教堂。
