礼拜堂建筑形式为彷哥德(Gothic)式的风格，建筑本身採唭哩石和「台湾炼瓦株式会社」生产的红砖，搭配出「红白相间」效果，外观风格近似英国维多利亚时期的乡村小教堂形式，朴实精美。偏于教堂侧边的钟楼四角有浮壁，是礼拜堂的的醒目标誌，礼拜堂上方的尖耸屋顶，形成正面巨大山牆，最高点以十字架收头。整个建筑体中使用形状尺寸不一的金属製窗扇，搭配各种文样的型板玻璃、春霞玻璃，建筑设计成熟，是臺湾近代基督教教堂建筑中的佳作。
出现在济南教会礼拜堂内、外的四叶饰，据说分别代表了马太、马可、路加、约翰四本福音书的意义。
礼拜堂室内以白、粉紫色调为主，讲台仅放置讲台座和桌椅，上端以三个连续尖拱做圣坛装饰，中央放置十字架，尖拱上方装饰台湾基督长老教会「焚而不毁」的标誌。礼拜堂内部的钢骨屋架，将屋架结构露出，以镶空方式减少屋架厚重感，并增加礼拜堂的高耸感觉。
在基督徒传了两千年的神蹟「五饼二鱼」，在教堂两侧均有装饰。
以石材堆砌的百叶窗装饰于钟楼之上，其实百叶窗不具通风功能，仅是当时为修饰钟楼立面和谐所作的变化。
完工于日据时期大正5年(公元1916年)的礼拜堂，内部仍保留了当年完成的一小块铜製日文「竣工纪念碑」，镶崁在入口右侧牆面。内文为：「教会是基督的身体。祂的爱带给众人得救。」
日据时代建筑物常用的材料之一，用途为复盖在屋顶防水之用，现在已经无製作匠师，也已停产，目前全臺使用鱼鳞瓦的教堂，仅有济南教会。