Un large escalier de douze marches descendait dans la cour d’honneur qui précède l’église. La façade, telle que nous la connaissons, est une œuvre du xviie siècle, d’une grande simplicité, rappelant l’art italien : elle est ornée d’un écusson aux armoiries de l’ordre, avec cet exergue : « Zelo zelatus sum pro Domino meo », le tout surmonté de cette inscription latine s’adressant à Marie : « Dedisti nobis signum protectionis tuæ. Vous nous avez donné un signe de votre protection », allusion à l’imposition du scapulaire à saint Simon Stock, religieux carme.
Parmi les documents inédits qui se trouvent aux archives départementales, il importe d’en signaler quelques-uns qui ont trait à l’église des Carmes. Voici, par exemple, le perron de devant la chapelle qui est réparé le 22 décembre 1731 ; le boisage de la grande chapelle le 20 octobre 1730 ; celui du chœur le 3 mars 1679 ; le parquetage de l’église le 14 janvier 1738 ; la confection d’un tabernacle en 1663 ; la fourniture en 1742 d’un devant d’autel de marbre ; la pose, le 2 novembre 1730, d’une balustrade à l’entrée de la grande chapelle de l’église, coûtant 1400 livres payés à Marc Chabry, sculpteur de Lyon ; deux tableaux placés aux côtés de la grande chapelle, payés 1200 livres au peintre de Lyon Daniel Sarrabat, le 8 juin 1730.
L’église était très irrégulière ; elle se composait d’une seule nef, dans le goût italien du xviie siècle, terminée par un chœur sans abside ni transept. Derrière le sanctuaire se trouvait le chœur des religieux séparé du maître-autel par une galerie vitrée. Quatre chapelles, deux à gauche et deux à droite de l’unique nef, attiraient les regards. Dans la première de droite, à l’entrée, se voyait un beau tableau représentant sainte Geneviève, peint par Vignon, élève de Vouët, et surmonté des armes des Besset : d’or à l’aigle éployé de sable, au chef d’azur chargé de trois étoiles d’or.
La chapelle suivante était réputée la plus riche de Lyon, au xviie siècle. Le retable à colonnes accouplées, l’autel, le pavé et les balustres étaient des plus beaux marbres d’Italie. Elle avait été édifiée sous le vocable de sainte Thérèse, réformatrice de l’ordre. Là, au centre du retable, un excellent tableau du Guerchin représentait une apparition de Jésus-Christ à sainte Thérèse. Un peintre flamand avait décoré les parois et la voûte. Une inscription, placée au-dessus d’une porte de communication avec la chapelle précédente, apprenait « qu’elle avait été construite aux despens de noble Barthélémy de Lumagne, des Grisons, seigneur de la Haye, qui y était inhumé avec sa femme Anne du Bourg ». Au sommet de l’arc plein cintre se trouvait le blason des Lumagne : de gueules à trois escargots d’or, au chef cousu d’or, chargé d’une fleur de lys du même. Un document des archives, daté du 1er juillet 1627, parle de cette chapelle Sainte-Thérèse, située la première proche le grand autel, côté de l’épître ; Barthélémy Lumagne, bourgeois de Lyon, s’était
