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1989年列为上海市文物保护单位。
教堂正立面为三段式。下段以四对爱奥尼克式柱划成三间--使大门开有三个入口。进门旁的双柱当间有砖砌的中国式对联，外端的两对立柱间则塑有神龛；中段墙面正中嵌入一只圆形大时钟，其上两端各耸立一座钟楼，楼内铜钟据说是一个半世纪前的原物；上段山墙做成具有典型巴洛克气质的卷涡式样，中央辟出一额，直书'天主堂'三个大字；顶上竖起铁十字架，长近四米，据说有一吨来重。大堂内部采拱顶而非穹顶，辅之以青绿藻井图案构成天花；堂内粗壮的立柱测算来约有四米周长，其中一柱内还有楼梯可上唱经楼。唱经楼是位于进门上的一道夹层，这里遥对远处的祭坛，侧望还可以清楚地看到堂内墙面高处的精美浮雕。作为中西合璧的具体体现，这些浮雕表现了十分中国化的莲、鹤、葫芦、宝剑、双钱等内容。
董家渡天主堂在上个世纪曾是天主教江南教区主教座堂。自本世纪初徐家汇天主堂落成后，它的传教中心地位才被取代。
董家渡天主堂由西班牙籍传教士范廷佐设计，法国传教士罗礼思监造。因奉“圣方济各·沙勿略”为主保，原名“圣方济各·沙勿略堂”。董家渡天主堂原为罗马天主教上海代牧区主教府，曾是远东最大的教堂。
太平天国时期，不少以沙船为营生的教徒迁到了这里，后来信天主教的不少望族也陆续聚居于此，其中以陆伯鸿（1875～1937）最为著名。1937年上海沦陷前，董家渡教堂有教徒1700余人。八·一三事变后，教徒纷纷迁入租界。陆伯鸿迁入法租界，因坚持抗日主张在寓所附近遭枪击身亡。除陆伯鸿外，求新造船厂的老板朱志尧、半淞园的创办人沈志贤都是热心慈善事业的天主教徒。
49年后，董家渡教堂的宗教活动仍一定程度地进行。“文革”期间教堂曾是一家无线电厂，1985年复堂，复堂典礼时2000人参加了弥撒。