El conjunto consta de Iglesia y casa parroquial; la primera presenta fachada a la calle Joaquín Costa, mientras que la segunda se sitúa en la parte posterior del solar. El proyecto se inicia en 1946 pero la obra se ejecuta con lentitud debido a la escasez de presupuesto, por lo que no se abre al culto hasta 1950, aún sin terminar las dependencias traseras.
El diseño se basa en una cuadrícula de 2,40 m de lado, tanto en planta como en alzado. El ladrillo es el material empleado para la estructura y las fachadas por ser el disponible con mayor facilidad en la época.
En palabras de su autor "ninguna preocupación simbólica ha regido el proyecto de la Iglesia de San Agustín. Sólo se ha considerado la necesidad de reunir el mayor número de fieles en buenas condiciones de visibilidad, audición y proximidad al Altar, con la condición de conseguir una estructura muy económica en sí que sin revestimiento alguno en la bóveda no sea perjudicial a las condiciones acústicas y tenga un aspecto digno. Sin embargo, todo se ha fundado en una forma tradicional de Iglesia: elíptica, como muchas de España en la época del barroco; balcón y galería (como un gineceo); altar en ábside; bóveda a gran altura, a pesar de las dificultades acústicas que exige resolver; iluminación natural repartida uniformemente..." (LMOYAB_D013_C003-03_002).
Así, la iglesia está constituida por una única nave elíptica de 24 m de longitud por 19,20 m de ancho. Como otros templos de este arquitecto, es un ejemplo de convivencia de planta central e itinerario procesional a lo largo del eje mayor, entre el acceso y el presbiterio, situado éste en un ábside circular, elevado siete peldaños sobre el nivel general.
Sobre la elipse se dispone una bóveda formada por veinte arcos cruzados agrupados en diez pares de arcos paralelos de 4,80 m de flecha. El trazado, de tradición hispano-árabe, constituye una seña de identidad de la arquitectura de Moya que, a estas alturas, había sido probado ya en las iglesias de Manzanares y del Escolasticado (unidades documentales LMOYAB_020 y LMOYAB_021 respectivamente), en el hospital de San Pedro (LMOYAB_105) y en el museo de América (LMOYAB_076). Esta disposición permitía reducir el número de cimbras necesarias para su construcción y su forma fue calculada para favorecer una buena audición de modo que la concentración de sonido no se produjera en un punto interior. Los empujes originados se absorben gracias a un zuncho perimetral de hormigón armado.
Moya explica que "por la fecha de construcción se trata de una Iglesia «preconciliar»; si bien, según las antiguas normas litúrgicas seguidas puntualmente, tenía ciertos aspectos no frecuentes en la época: la mesa del altar exenta, carencia de retablo, Sagrario en capilla independiente, forma general adecuada para la participación de los fieles, y dificultad para colocar altares en la nave" (LMOYAB_D010_C001-09_051).
Finalmente, la fachada principal se concibe independiente del edificio a modo de estandarte del templo y su concavidad amplía y enfatiza la entrada.

NOTA: El fondo LMOYAB cuenta también con el proyecto del edificio en otra localización anterior que no se realizó (LMOYAB_015a) así como con otras intervenciones parciales en él: Ampliación de piso en la Casa Parroquial de San Agustín (LMOYAB_015c) y Obras menores en la Iglesia de San Agustín (LMOYAB_015d).