Corresponde este proyecto no construido a la primera localización de la iglesia parroquial de San Agustín, en un solar que designó el Ayuntamiento y la Junta de Reconstrucción de Madrid en la misma calle de Joaquín Costa pero frente a la iglesia finalmente edificada, en una plataforma elevada con acceso también por la calle Guadalquivir.
El programa que desarrolla es el de iglesia y casa parroquial y para la primera se utiliza, según instrucciones del vicario, el modelo de San Jerónimo. Moya la organiza al modo tradicional, con el ábside a oriente y la fachada principal a poniente, planta rectangular de 40,50x19,40 m con nave central de 13 m de anchura y dos tránsitos laterales para circulación y disposición de confesionarios; el ábside, también rectangular, se eleva cinco peldaños sobre el nivel de la iglesia y cuenta con tres capillas laterales y otra, mayor y de forma circular, para el Santísimo Sacramento. El coro se ubica sobre el vestíbulo de acceso y, sobre las naves laterales, se sitúan dos galerías para las celebraciones que requieran mayor aforo. Los anejos se instalan alrededor de la cabecera, juntos y entorno a un claustro y se incorpora una torre que actúa como fondo perspectivo de la calle Joaquín Costa, en su tramo este.
El edificio parroquial ocupa cuatro plantas de tres alas alrededor de un patio de 7,50x12,50 m. En él se desarrolla un programa de despachos, locales para Acción Católica, salón de actos para 210 personas, escuela, biblioteca y viviendas para los sacerdotes.
Respecto a la construcción, el arquitecto especifica que "... será la usual en Madrid para el Edificio Parroquial y dentro de la severidad y modestia que corresponde a este Edificio. Teniendo en cuenta la escasez de hierro, la estructura se compondrá de muros de carga de fábrica de ladrillo y de arcos de la misma fábrica, con forjados de hormigón armado donde no se puedan emplear bóvedas de rasilla. Las fachadas serán de fábrica de ladrillo visto y las cubiertas de teja curva. Los pavimentos y zócalos serán de baldosa, como es tradicional en Madrid, reservándose la madera para algunos despachos y salas" (LMOYAB_D009_C001-08_005).
La iglesia se cubre con una bóveda rebajada para conseguir una buena audición, el mismo Moya explica que"... la curva de esta bóveda ha sido calculada de manera que la concentración de sonido se produzca en un punto no existente en el interior." (LMOYAB_D009_C001_08_005). Esta bóveda se concibe en rasilla sin armadura metálica, con contrafuertes interiores de hormigón en masa con una ligera armadura que absorben los empujes horizontales, aprovechando la experiencia del autor en las obras de reconstrucción del Hospital de San Pedro de la Congregación de Sacerdotes de Madrid (unidad documental LMOYAB_105).
En 1946 se consiguió el solar de la calle Joaquín Costa donde se edificaría la iglesia definitivamente. Moya abandona ahí el modelo de basílica y aborda la planta elíptica que todos conocemos, más próxima a sus objetivos unidad y coherencia para la Casa de Dios.