Bygget har et nøkternt nygotisk preg og er utsmykket med freskemalerier av Enevold Thømt (1878–1958). De flotte glassmaleriene er laget av kunstneren Emanuel Vigeland (1875–1948), broren til Gustav. I 1930 fikk interiøret sin nåværende utforming av arkitekt Arnstein Arneberg (1882–1961). I 2010 fikk vi et nytt, stort konsertorgel levert av det sveitsiske orgelbyggerfirmaet Kuhn.
Orgelet har, med sine med 56 stemmer og 3637 piper, fått bred anerkjennelse for sin høye kvalitet. Utenom høymessene spiller kantor og orgelprofessor Inger-Lise Ulsrud også mange konserter i kirken.
Klokkespillet i Uranienborg ble innviet i 2004 som landets niende. De 37 klokkene er støpt hos klokkestøperiet Olsen Nauen. Den tyngste klokken veier 1600 kilo, og den letteste 14 kilo. Klokkenist Laura Marie Rueslåtten har ansvar ritornellene, som spilles automatisk fire ganger daglig. Rueslåttens klokkespillkonserter er vel verdt å få med seg den første søndagen i måneden.
Uranienborg kirke har nummer 85728 i Riksantikvarens kulturminnebase. Sokneprest i Uranienborg er Sjur Isaksen. Daglig leder er Stein Skogli.