De Titus Brandsma Gedachteniskerk is een driebeukige kruisbaseliek met romaniserende en gotiserende elementen .
Ze heeft het meest weg van de neobyzantijnse centraalbouw. Het vierkante grondpatroon van de kerk wordt gevormd door vier zware pilaren.
Wanneer je naar boven kijkt is een achthoekige gaanderij te zien die wordt afgedekt door een koepel.
Aan de zuidkant bevindt zich een halfronde absis, op een verhoogde vloer. Daarop ligt een groot houten kruis,
waar kleine herdenkingskruisjes van overledenen op liggen. 
Op de vier uiteinden van het kerkgebouw bevinden zich kleine kapellen: de doopkapel, de sacramentskapel, de Maria kapel
en de Titus Brandsma kapel. De iconografie die de kerk zo bijzonder maakt bestaat uit muurschilderingen en glas-in-lood ramen,
waarvan het Apostelraam van Jan Toorop de kerk tot een monument maakt.

Maria kapel

Het Mariabeeld in de Mariakapel is van P. Sellemond uit Tirol (ca. 1930). De ramen geven symbolen weer uit het boek Genesis.
Van links naar rechts zien we een detail van de geest die boven het water zweeft, de engel bovenaan de ladder in de droom van Jacob
en de duif met de Ark van Noach. Niet afgebeeld is het venster met de regenboog na de zondvloed.
De ramen zijn vervaardigd door Hubert Estourgie (Nijmegen, 1924-1982).

Titus kapel

In de Titus Brandsma Gedachteniskerk bevindt zich de Titus Brandsmakapel, die zich sinds jaar en dag bevond bij het klooster aan de Doddendaal.
Dagelijks bezoeken mensen hier Titus. Zij leggen hun zorgen en noden bij hem neer. Zij zien in hem een vriend en leidsman.

De beeltenis van Titus Brandsma vormt het hart van de Titus Brandsma kapel in de Gedachteniskerk te Nijmegen. De oorspronkelijke potloodtekening heeft de grootte van een A-5-je en is vervaardigd door John Dons. Het origineel bevindt zich in het Nederlands Carmelitaans Instituut in Boxmeer.
Toen John Dons Titus Brandsma portretteerde, zaten beiden gevangen in het Polizeilicher Durchgangslager Amersfoort. John Dons zat daar vast wegens subversieve activiteiten en wachtte zijn definitieve vonnis af. Hij is dan 27 jaar. Hij maakte het in die tijd erg slecht; hij had open tuberculose en verbleef met Titus Brandsma in de ziekenbarak. Daar heeft hij Titus – clandestien – geportretteerd: aandachtig, vriendelijk en vastberaden, krachtig.
John Dons is op 9 juli 1942 geëxecuteerd te Fort Rhijnauwen.

In de kerk staan een aantal vitrines met persoonlijke voorwerpen, boeken, teksten en afbeeldingen van en over Titus Brandsma.

Doopkapel en Sacramentskapel

In de noordoostelijke doopkapel staat een natuurstenen doopvont met de Latijnse randspreuk In nomine Patris et Filii et Spiritus Sancti, in de naam van de Vader en de Zoon en de Heilige Geest. Naast de doopvont staat de paaskaars, symbool van Christus.

In de noordwestelijke sacramentskapel staat op een stenen altaar het tabernakel, een versierde kluis voor de bewaring van het heilig Sacrament. De tabernakeldeuren dragen van links naar rechts de beeltenis van de aartsengelen Michaël, met zwaard en weegschaal, en Gabriël, met staf en
banderol Ave Maria. De ramen zijn gedecoreerd met een floraal motief, een witte lelietak.

Het Apostelraam van Jan Toorop

De Titus Brandsma Gedachteniskerk is om verschillende redenen een bijzondere kerk.
Een koepelkerk in Byzantijnse stijl komt niet veel voor in Nederkand.
Bijzonder is natuurlijk ook de naamsverandering in 2004, van Jozefkerk naar Titus Brandsma Gedachteniskerk.
Wat deze kerk verder ook uniek maakt is het gebrandschilderde glas in lood raam van Jan Toorop, het Apostelraam.

De wandpanelen

Op 1 oktober 2010 vond de inauguratie plaats van de pyloon, het gedenkteken voor Titus Brandsma op de Titushof én van de wandpanelen over het leven van Titus Brandsma in de kerk. Beiden zijn ontworpen door Arie Trum en Coen Tuerlings.
Deze animatie laat de zes wandpanelen zien met een meditatie van Hein Blommestijn O. Carm.