Od wschodu bryłę kościoła zamyka absyda prezbiterium, zbudowana na planie wielokąta, którą nakrywa wielospadowy dach. Są do niej dobudowane symetrycznie, od strony północnej i południowej, dwa kwadratowe aneksy mieszczące zakrystię i mały składzik. Pola ścian bocznych absydy są wyraziście podkreślone płaskimi pionowymi występami w murze, tzw. lizenami, które wieńczy ozdobny gzyms, zwany organkami. W tylnej ścianie absydy, podpółkolistym ślepym oknem w kolorze piaskowym, umieszczony został kamień węgielny pod budowę kosocickiego kościoła, poświęcony 18 czerwca 1933 r. przez ówczesnego metropolitę krakowskiego, ks. arcybiskupa Adama Stefana Sapiehę.
Architektoniczny kształt oraz wystrój wnętrza kosocickiej świątyni jest dziełem projektanta całej bryły kościoła, krakowskiego architekta Jana Franciszka Stobieckiego, który w 1932 r. zaprojektował, wzorowaną na styl nowego gotyku, szeroką i wysmukłą główną nawę z gwiaździstym sklepieniem, z przybudowanymi do niej – znacznie niższymi – nawami bocznymi oraz, opartym na planie pięciokąta, prezbiterium. Gwiaździste sklepienie korpusu głównej nawy podtrzymywane jest
wiązkowymi filarami, a spod sufitu zwisają z niego cztery kryształowe, ozdobne pająki: dwa sprawione dla świątyni w 1959 r., jeden w latach 80–tych, i ostatni ufundowany w 2003 r.
Uwaga wchodzącego do wnętrza świątyni poprzez przestronny przedsionek koncentruje się na widocznym z perspektywy nawy głównej, ołtarzu wielkim w prezbiterium. Został on zbudowany z białego marmuru w 1959 r. wg projektu inż. Jana Stobieckiego – twórcy całościowej koncepcji architektonicznej kościoła. Zastąpił on pierwotny drewniany ołtarz w stylu gotyckim, w którym wisiał obraz przedstawiający patronkę parafii, a za nim umieszczona była figura Pana Jezusa Ukrzyżowanego. Nastawę nowego ołtarza tworzy wypukła mozaika z płaskorzeźbą przedstawiającą Chrystusa Zmartwychwstałego i klęczącą u Jego stóp, z prawej strony, św. Marię Magdalenę. Po stronie przeciwnej, u dołu nastawy widoczny jest napis metaloplastyczny: Mario – Rabboni. W ołtarzu tym przechowywane są relikwie św. Stanisława Biskupa i św. Andrzeja Boboli.
Wysokie wieloboczne prezbiterium jest dobrze doświetlone dzięki dużym oknom witrażowym, umieszczonym w ścianach symetrycznie po obu stronach ołtarza. Ściany boczne prezbiterium zdobi polichromia figuralna przedstawiająca: po lewej – Pana Jezusa Dobrego Pasterza, a po prawej – Matkę Bożą z Dzieciątkiem, Chrystusem Królem. W roku, w którym powstał nowy ołtarz główny ozłocono drzwiczki tabernakulum, odrestaurowane zostało całe prezbiterium, ułożono w nim posadzkę z płytek marmurowych, a także zbudowano marmurową balustradę do Komunii Świętej.
