สถาปัตยกรรมที่สำคัญของวัด คือ พระอุโบสถมีลักษณะเป็นสถาปัตยกรรมไทยผสมผสานกับศิลปะตะวันตกแบบกอธิค (Gothic) หน้าบันปูนปั้นรูปตราสุริยะรองรับด้วยรูปช้างสามเศียรและขนาบข้างด้วยฉัตรเจ็ดชั้น ชายคาปีกนกรองรับด้วยเสากลมแบบคอรินเธียน ระหว่างเสาแต่ละต้นเชื่อมต่อด้วยรูปโค้งครึ่งวงกลมแบบอาร์คโค้ง (arch) ซุ้มประตูเป็นรูปหน้าจั่วประดับลวดลายนกยูงและพระอาทิตย์ ซุ้มหน้าต่างเป็นรูปหน้าจั่วประดับลวดลายรูปดาวเปล่งรัศมี และเพดานภายในประดับลวดลายปูนปั้นทาสีแบบลายเทศ สิ่งก่อสร้างที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งคือ ซุ้มประตูวัด ลักษณะเป็นซุ้มประตูทรงโค้งตกแต่งด้วยลวดลายปูนปั้นและเสากลมด้านละ ๓ เสา ด้านบนมีประติมากรรมลอยตัวรูปเทวดาเด็กมีปีก ตรงกลางซุ้มมีอักษรระบุชื่อ “ วัดศรีสุริยวงศ์ ” มีลวดลายปูนปั้นประดับตกแต่งอย่างสวยงาม ประตูนี้สร้างแทนของเดิมที่หักพังไปเมื่อปี พ.ศ.๒๔๙๓

กรมศิลปากรประกาศขึ้นทะเบียนวัดศรีสุริยวงศ์เป็นโบราณสถานของชาติในราชกิจจานุเบกษา เล่ม ๑๑๘ พิเศษ ๘๗ ง เมื่อวันที่ ๑๐ กันยายน ๒๕๔๔