Да старой капліцы, што стала прэсбітэрыем (алтарнай часткай), далучыўся простакутны неф памерамі 23x44 локці (каля 13,8x26,4 м), з крухтай (тамбурам) пры ўваходзе. Да 1635 г. былі створаны тры алтары ўнутры храма: галоўны — святога Міхаіла і ўсіх хораў анёльскіх (фундацыі сына Сіроткі Альбрэхта Ўладзіслава Радзівіла) і бакавыя — святога Гаўрыіла (фундацыі яго жонкі Ганны Соф'і з Зяновічаў) і святога Рафаіла (фундацыі Соф'і Ганны Слушкі).
На сродкі рэктара нясвіжскага калегіума езуітаў М.Гінкевіча ў 1643–1644 гг. вакол храма пабудавана мураваная агароджа з 9 капліцамі, прысвечанымі ўсім хорам анёльскім. Па-за касцёлам у 1675 г. пачалі будаваць жылы корпус для манахаў. На яго месцы ў 1720 — 1732 гг. узводзіцца новы гмах з удзелам прыдворнага архітэктара князя Міхала Казіміра Радзівіла Рыбанькі — Казіміра Антонія Здановіча. Ад XVIII ст. захаваліся звесткі аб шматлікіх ахвяраваннях на рамонт касцёла, які час ад часу накрываўся новай гонтай. Унутры было створана 7 новых бакавых алтароў. Пасля скасавання ордэна езуітаў у 1773 г. будынкі нейкі час заставаліся безгаспадарчымі, а ў пачатку XIX ст. там размясцілі казармы. У сярэдзіне стагоддзя У. Сыракомля пісаў, што «касцёл, пазбаўлены сваёй вежы, пераўтвораны ў склад пораху і вайсковай амуніцыі, ад калегіума няма і слядоў». Як зазначае Е. Пашэнда, у XX ст. не было ўжо слядоў і касцёла, аднак, выкарыстоўваючы розныя архіўныя крыніцы, ксёндз робіць спробу рэканструкцыі храма.
Графічных матэрыялаў з выявай помніка, на жаль, не захавалася, і таму даследнікам былі зроблены даволі ўмоўныя схемкі пераважна на падставе інвентарнага апісання касцёла і кляштара 1788 г. Яны прадстаўляюць манастырскі комплекс, у цэнтры якога размешчаны культавы будынак незвычайнай кампазіцыі. Незвычайнасць гэта тычыцца галоўным чынам алтарнай часткі. Яна ўяўляе нероўнабаковы шасціграннік, які мае па падоўжнай восі 13 локцяў, а па папярочнай — 9, па вышыні роўны з вялікім нефам, што прылягае да яго вузкага тарца. Аб'ём, адпаведна апісанню, перакрыты самкнёным купалам з галоўкай, што, аднак, вельмі складана, амаль нерэальна канструкцыйна, пры пазначанай форме плана. Роўна з бакавымі фасадамі нефа і ўсходнім тарцом алтара даследнікам паказаны сцены сакрысцій, што робіць план будынка моцна выцягнутым чыстым простакутнікам, а сакрысціі па памерах большымі за прэсбітэрый. Паўночная сакрысція на плане злучана пераходнай галерэяй з паўночным крылом манастырскага корпуса, які меў вось сіметрыі, агульную з касцёлам і кляштарнымі мурамі, што вызначыла сіметрычную будову ўсяго ансамбля.
Кляштарны будынак, ці калегіум, як называліся манастыры езуітаў, быў двухпавярховы, П-падобны ў плане, з аднабаковай калідорнай сістэмай планіроўкі і лесвіцамі ў цэнтральным і паўночным крылах. У светлых калідорах стаялі шафы з кнігамі, паміж імі на сценах вісела шмат абразоў, партрэтаў фундатараў і кіраўнікоў ордэна. Бакавыя крылы ўтваралі з захаду перад цэнтральным корпусам простакутны двор, а з усходу выступалі невялікімі рызалітамі. У паўднёвым і цэнтральным крылах змяшчаліся жылыя памяшканні («ізбы»), а ў паўночным — кухня, сталовая, а над імі зала пасяджэнняў канвікта. Першы паверх меў скляпеністыя перакрыцці, другі — дашчаную столь. У сярэдзіне галоўнага фасада з боку двара знаходзілася квадратная вежа, на два ярусы вышэйшая за гмах, з фігурным барочным завяршэннем. Трэці ярус вежы займала «ізба гасціная». Ад увахода праз вежу вёў кароткі папярочны калідор з выйсцем на ганак, з боку дваровага фасада аформлены чатырма слупамі.
Ад крылаў калегіума сіметрычна адыходзілі васьмігранныя ў плане кляштарныя муры, якія авалам ахоплівалі будынак касцёла. На зломах і пасярэдзіне падоўжных граняў размяшчалася восем круглых каплічак з шатровымі дахамі. Дзевятая квадратная ў плане каплічка з фігурным франтончыкам прылягала да тарца прэсбітэрыя. Своеасаблівая кампазіцыя ансамбля вырашала не толькі архітэктурна-мастацкія, але і ралігійна-семантычныя задачы.
У люстрацыі касцёла святога Міхаіла, зробленай пасля скасавання ордэна езуітаў у 1773 г., якая захоўваецца ў Цэнтральным гістарычным архіве старажытных актаў у Маскве, так падаецца апісанне манастырскага комплексу: «Гай бярозавы на гары, паркан мураваны на 8 граней. У першай грані — брама з франтонам, дахоўкамі крыта, вароты абіты цвікамі. Званіца драўляная, зробленая ў квадрат, дах таксама квадратны, абіты гонтай, паднята на два ярусы на рагу першай грані паркана».