Ačkoliv vznik rajhradského kláštera je kladen někam do první poloviny 11. století, mnoho z té doby není v exteriérech ani interiérech k vidění (konkrétně nic, jedna hlavice románského sloupu v klášterním muzeu). Dnešní podoba sahá do barokní doby, již v první polovině 17. století nabývá komplex budov raně barokní formu, další opravu přinesly léta 1690-92 (v roce 1689 kolem táhlo polské vojsko na pomoc Vídni a v klášteře zřejmě hledali občerstvení i něco k uloupení).

Generální opravu klášter dostal ve 20. letech 18. století. Na projektu se podílel již zavedený architekt Jan Blažej Santini-Aichl.

Podle něj byl položeny i základy přestavby klášterního kostela. Po Santiniho smrti (1723) stavbu vedl František Benedikt Klíčník (jako další architekt se někdy uvádí Ch. O. Oestl z Vídně). Okolí kláštera je tvořeno silně podmáčeným podložím, proto Santini použil při budování základů dřevěné piloty (vyzkoušel před tím v Plasech). Kostel byl v projektované podobě vysvěcen v roce 1739. Půdorys kostela vychází z ideje podélného propojení tří eliptických prostorů, centrální z nich je ale vyveden ve formě osmistěnu, v přední části za věžemi přiléhají ke vstupní partii dvě menší kaple na eliptických půdorysech. Ačkoliv byl chrám poškozen při zemětřesení (1763), klenba byla obnovena v l. 1770-76 ne zcela v původním stavu, změna je v presbytáři bez původního členění. Původní záměr byl v zaklenutí podélné lodě třemi kupolemi, ty vyzdobil malíř Jan Jiří Etgens oslavou benediktinského řádu. Dnešní malba stropu kněžiště je dílem Josefa Wintelhaltera mladšího a znázorňuje Proměnění Páně. Kvůli zemětřesení bylo vyztuženo i západní vstupní průčelí. Původní věže kostela byly vyšší, štíhlé a dosahovaly výšky 65 m, dnešní nižší jsou víceméně provizorní po r. 1942 (poškozeny bouří). Štít průčelí zdobí mozaika Neposkvrněného početí P. Marie.

Zejména na severní straně kostele je možnost vypozorovat průnik eliptických a oktagonálního prostoru. Chrám je dlouhý celkově 79,5 m, hlavní loď 40m. Výška kleneb dosahuje 30 m. Šířka lodi je proměnná od 9,5 m do 16,5 m. Kamenné detaily v chrámu jsou zhotoveny z pískovce od Boskovic, dlažba je z kamenne dovezeného od Poličky (presbytář) a Kelheimu (loď).

Okolí hlavní oltáře tvoří vrcholová socha Boha Otce nad sochou Panny Marie Rajhradské, poh stranách jsou postavy sv. Petra a Pavla. Na samotném oltáři jsou mramorové sochy sv. Cyrila a Metoděje z brněnské sochařslké dílny Tomola (1898). Další sochařská díla jsou od Ignác Lengelachera, Ondřej Schweigela, Benedikta Edele anebo místního řezbáře Ignáce Bergmana.

Ve výčtu výzdoby by se dalo pokračovat (8 bočních oltářů, malíři J.J. Etgens, Josef Führich, František Preis a jiní), varhany jsou původně z r. 1733 s modernizací v r. 1909.

Ač klášterní kostel není dnes ve své zamýšlené podobě navržené Santinim (chybí hlavně oblíbené gotizující prvky), stále patří k nejzajímavějším barokním památkám na Moravě, jejíž rafinovaná dispozice se vyjeví zejména v interiéru, exteriérem působí vcelku jednoduše mimo honosného průčelí s balkonem a mohutnou římsou, která má vlastně zpevňující funkci.