柳原教會古蹟禮拜堂建築構造形式，屬早期基督時期「巴西里卡」(Basilica)形式發展而來的仿羅馬與哥德式樣混合式建築，其特性是造價低廉、採光良好、視線佳，為最早簡單的基督教堂最好範例。在外觀上，門道多用半圓法圈，窗口小且內部側壁深而向外開展，窗有單、雙、3孔，此處為3孔，且中孔較大，構柱粗短或以方形石代替柱頭。獨棟磚木單層建築附設夾層，外觀融合當時中西建築風格，陡峭斜屋頂有拉高禮拜堂效果，形成正立面山牆，尖端以十字架收頭，正面左右兩邊有拉丁十字架的浮雕壁飾。外牆以清水紅磚砌築，教堂入口由兩邊拾級而上轉入玄關的設計，也呈現小而美視覺效果。
柳原教會古蹟禮拜堂正面上方出現中國傳統吉祥物鰲龍造型的吐水簷口，鰲龍為龍首魚身的造型，多半出現在中國寺廟、傳統建築的樑柱或屋脊上。運用在古蹟禮拜堂正面簷口極具巧思，是全臺僅見的教堂外觀裝飾設計方式，也是全世界罕見的基督教堂特色。
古蹟禮拜堂內部結構可看見以阿里山杉木作為樑柱與屋架，柳原教會為慶祝設教100周年時，重新整修拆換腐朽的樑板柱窗等，以鋼骨結構增建一回字型夾層，讓新舊結構體完全分離，也使內部使用空間多樣化。
柳原教會建築構造形式，屬早期基督時期「巴西里卡」(Basilica)形式發展的仿羅馬建築式樣，入口處正立面的山墻上左右兩側，各開一個三聯式拱圈洞窗，富有造型美感與引進光線之實用功能，別具設計巧思。