На сьогоднішній день житомирський Католицький кафедральний костел Святої Софії — це одна з найстаріших пам'яток архітектури Житомира державного значення, яка збереглася до наших днів. Крім того, він є повноцінним діючим храмом, в якому проводяться урочисті служби. Храмове свято — 15 травня.

У 2011 році перед собором Святої Софії був встановлений пам'ятник Папі Римському Іоанну Павлу II.
Костел був побудований як вдала комбінація бароко та пізнього ренесансу. У XIX столітті костел був реконструйований, і переважним в його архітектурі стилем став класицизм.

Фасад кафедрального собору Святої Софії розбитий на два яруси, будівлю увінчано гострими вежами. На північний схід від костелу розташована дзвіниця, висота якої складає 26 метрів. Товщина цегляних стін кафедрального собору сягає 2 метрів. Один з пілонів будівлі прикрашений барельєфом, присвяченим знаменитому піаністу і композитору Юліушу Зарембському.

Доповнюють вигляд собору іонічні і тосканські ордери, а також оздоблення веж рустами. Без змін збереглося внутрішнє оздоблення храму, ліпнина і настінні розписи.