路思义教堂是一座教堂，贝聿铭起初想用砖砌哥德式的建筑，但因台湾多地震而取消此意，后来由陈其宽以六角形底座像“倒船底”的形状，逐布修正形成现在的教堂造形。

路思义教堂由贝聿铭、陈其宽共同设计，建成于1963年。教堂建在大学的教学区和学生活动区之间一片开阔的草地上，居于整个学校的中心位置。值得一提的是，这片草地并不像人们常见的那样一平如砥，而是有一种优雅的弧度、平缓的起落，这也是建筑师们营造的“环境”之一——尽可能地维持原有坡地的自然变化。

陈其宽于教堂设计及施工简述中，曾对设计考虑有如下描述：“教堂乃全校精神之所寄，为易于申仕校各处皆能视及，并便于应用起见，拟议应为一较高之建筑物，且位于校园之中心，是为目前之地点。校园东向台中平原，尽收眼底，远吞山光，气象万千，教堂坐西朝东，适得其宜。教堂座席容四百五十人，为全校师生半数，座席在堂之东，神坛则位于西端，晨曦自东窗而入，朝会时，神坛浴于晨光之中，当亦有助于神思。至于教堂之形式，因思泰西各国，各时代之宗教建筑，无不殚精竭智，传当时之人力、智力、物力以赴；及其成，冶当时文化于一炉，虽历千百年，后人瞻仰，当时情景可反映无遗。是以东海之教堂，亦必以为鹄的，期能在此建筑中，反映吾国文化传统，揭示基督博爱牺牲之旨意，且兼具此时代之创造能力与精神。”

教堂外观由四片面组合，于屋脊分开，构成一线形天窗，四片曲面之屋基与屋脊，两边为直线，所形成的曲面，称为圆锥体(Conoid)双曲面，使屋檐曲线更具有美感。由于曲面内部应力沿曲度方向进行，使内部无弯折力产生，曲面厚度遂可减少，内部增加交叉的补助小梁，用以承受复杂的结构力量。

教堂结构材料最初拟议采用砖砌墙面，后拟改为木造，最后才决定采用具可塑性的钢筋混凝土。在教堂屋面外部用瓷砖瓦，采用黄色富有我国宗教建筑性质，菱形瓦和月部交叉的格子梁，构成形状呼应的视觉美。瓦分为两种，每隔一层瓦上有凸出的钉头，借此钉头形成的线条，来增强双曲面的曲度。