Архитектурно църквата е много интересна и е строена по план, прилаган в българските земи през V-VI век . Комплексът се състои от три последователно изградени части, като най-старата църква – източната, е строена през Х и ХI век. Пристроената към нея през ХIII в. двуетажна църква в архитектурно отношение е великолепно свързана с първата. Третата част е изградена през ХIV в. от камък и няма архитектурна и художествена стойност. Истинска ценност за българското културно наследство са световно известните стенописи на Боянската църква, доказателство за достиженията на българската иконописна школа от Средновековието. Те са изработени през 1259 г. по поръка на севастократор Калоян.

Най-старата част – източната, датира от времето на Боянската крепост. Изградена е от тухли. В план представлява равнораменен вписан кръст. Куполът й стъпва върху четири арки на кръстните рамене. Абсидата има полукръгла форма и един прозорец.

Боянската църква е известна в България и чужбина главно с високата художествена стойност на стенописите от 1259 г., които следват декоративната система и иконографията на византийското изкуство от XI – XII век. По стил и по смесената фресково – темперна техника стенописите на Боянската църква са много близки до стенописите в Търново от ХIII век. Те са създадени от неизвестен художник – българин, работил в стила на Търновската художествена школа. Със своя жизнен, хуманистичен реализъм те са ренесансово явление, и то в кулминационната му за цялото европейско изкуство фаза. Заемат едно от първите места в средновековната живопис на Европа през ХIII век.

Боянският майстор е успял да вложи изключителен за онова време реализъм и нова за Средновековието хуманистична естетика. В центъра на вниманието е човекът – умен, благ, състрадателен. Многобройни са образите и на Христос, представен в различни роли, състояния и възраст. В Боянската църква се наблюдават 89 различни сцени, в които заедно или самостоятелно, са изписани 240 човешки образа. Връх на творчеството на боянския майстор са четирите портрета на ктиторите на църквата – севастократор Калоян и жена му княгиня Десислава и на българския цар Константин Асен (1257-1277) и царица Ирина. Образите са точно индивидуализирани, а облеклата и украсата ни дават точна представа за официалното дворцово облекло през ХIII век. Калоян е изобразен с модела на построената от него църква в ръце.

До средата на XIX век тук са били съхранени и много старобългарски книги. Векове наред при църковни богослужения тук са споменавани имената на български царе, патриарси и боляри, с което е поддържано народното съзнание.

От 1968 г. Боянската църква е национален паметник на културата.

По-голямата част от стените са покрити с по-късна стенопис.

На западната стена са представени старозаветните сцени “Гостоприемството на Авраам”, “Жертвоприношението на Авраам”, “Пророк Илия в пещерата, хранен от гарвана” и една уникална нравоучителна сцена от живота на монашеските обители – изпращане на монах в грешния свят извън манастира, за да се бори с изкушенията. Целият свод, източната, северната и южната стена на притвора са заети от голямата композиция “Страшният съд”.

Показано е второто пришествие на Христос, как земята и морето изхвърлят мъртъвците, небето се свива като свитък, ангелите тръбят и събират възкръсващите, приготвя престолът за Христос
и върховният съдия отделя праведниците от грешниците, като предоставя на праведниците царството небесно – рая. Знаците на зодиака върху разгънатия “свитък” на небето и персонификациите на ветровете (наследени от античността) са любопитни и редки детайли,
отличаващи драгалевската композиция. Зрителският интерес е привлечен не от сцените на мъченията на грешниците, а от спасението на праведните, в чиито образи (особено в тези на светите жени) се долавят връзки с реалната действителност, черти на народни типове, претворени от зографа.

Западната фасада на старата манастирска църква, посветена на Дева Мария е украсена малко по-късно с образите на Богородица и на трима от най-популярните воини светци-конници. Представени
са и по една сцена от чудесата на Св. Георги, Св. Димитър и Св. Меркурий.

Следващият етап на обновителна дейност в манастира продължава през ХVII век. Тогава са създадени стенописите на външната северна стена на църквата, включващи образите на известни монаси на източното православие, между които Св. Иван Рилски и Св. Петка Търновска. През 1932 г. към старата църква са изградени пристройка и околовръстна галерия, така че тези стенописи днес се намират в интериора на втората манастирска църква, долепена до старата.

Драгалевският манастир е място, съхранило българската култура, традиции и език по време на петвековното турско робство, а в годините на националноосвободителните борби, едно от най-активните средища на борбата за освобождение. Манастирът е бил често посещаван от Васил Левски през 1871 – 1872 година.

Драгалевският манастир е предпочитан обект за туризъм, поради близостта му до гр. София, наличието на автомобилен път до него и красивата природа.

Има стенописи от 1883 г., някои от които са с подпис на зографа Косто Антикаров Самоковски. Само на иконата “Св. Богородица” има подпис от годината, в която е построена църквата. В двора на църквата е гробът на ктитора. Към манастира има постройки за гости.