Die dreischiffige Basilika zählt zu den schönsten Klosterkirchen Oberschwabens. Ihr Äußeres zeichnet sich durch die schlanken, aufwärts strebenden Formen aus. Auf der Ostseite dominiert das große mittelalterliche Maßwerkfenster.
Im Inneren trennen massive kreuzförmige Arkadenpfeiler die niedrigen Seitenschiffe vom umso höher wirkenden Mittelschiff. Das Mittelschiff wird bekrönt von einem feinen Netzgewölbe mit farbig gefassten Schlusssteinen und Begleitmalerei.
Blickfang ist das große, vierbahnige Fenster im Chor. Seine bunten Glasmalereien wurden um 1312/15 in einer Konstanzer Werkstatt gefertigt und es zählt heute zu den bedeutendsten südwestdeutschen Kirchenfenstern des frühen 14. Jahrhunderts. Zu sehen sind verschiedene Heiligendarstellungen sowie Maria und die Stifterfigur der Äbtissin Elisabeth von Stephelm (gestorben 1312). Oben im Maßwerk finden sich Blatt- und Rankmotive, im bekrönenden Fünfpass ist Christus dargestellt, der in Haar-, Hals- und Augengestaltung vor allem an die Miniaturen der Weingartener Liederhandschrift erinnert.
Auf den Gewölbefeldern des Mittelschiffs, dem Chorbogen, dem östlichsten Pfeilerpaar und dem unteren Teil der Chorwände haben sich Wandmalereien aus den Jahren um 1533 erhalten, die dem Meister von Meßßkirch zugeschrieben werden. Die Fresken an der Nord- und Ostwand des Chors stellen die Verkündigung, die Heimsuchung, den Mannaregen, die Heiligen Drei Könige bei Herodes und auf dem Weg nach Bethlehem dar. Die Ostwand erzählt von der Geburt Christi und der Anbetung. Die Arbeiten stehen ganz in der spätgotischen Maltradition Schwabens.
Von der mittelalterlichen Ausstattung der Klosterkirche ist eine besondere Rarität erhalten: eine Christus-Johannes-Gruppe. Diese Skulptur, ein hervorragendes Schnitzwerk aus Nussbaum, entstand um 1330 und war ursprünglich von einem Konstanzer Künstler bemalt. Sie symbolisiert die besondere Beziehung zwischen Christus und Johannes: Der Lieblingsjünger legt seinen Kopf an die Brust des Erlösers. Diese innige Darstellung der „Christus-Johannes-Minne“ war vor allem in den oberschwäbischen Frauenklöstern eines der beliebtesten Andachtsbilder. Trotzdem sind heute nur noch wenige erhalten.
Nach Westen liegt die Nonnenempore. Mit ihrem spätgotischen Kruzifix, dem Chorgestühl, den barocken Deckengemälden und Tafelbildern zählt sie zu den besonderen Sehenswürdigkeiten des Klosters. 1699 trennte man diesen Bereich ab und verlegte den Chor der Frauen von unten nach hier oben. Auch das kunstvoll mit Menschen und Tierköpfen verzierte Chorgestühl, das Martin Zey 1532 für den Chor gefertigt hatte, war auf die Empore versetzt worden. Die Stuckverzierungen erfolgten 1729 durch Joseph Anton Feuchtmayr.