Osobliwością kościoła jest armatnia kula umieszczona w lewym, bocznym filarze ołtarza, która utkwiła w ścianie podczas walk konfederatów barskich z wojskami rosyjskimi w roku 1768.
W latach 1696-1700, przy dzisiejszej ulicy Loretańskiej, wzniesiono kościół i klasztor dla przybyłego z Włoch zakonu oo. Kapucynów. Powstała budowla utrzymana w duchu baroku, lecz w jego najskromniejszej formie, nakazanej surową regułą zakonną. Jej fundatorem był chorąży zatorski Wojciech Dembiński, który sprawił też, że na dziedzińcu klasztornym wzniesiono tzw. domek loretański według projektu Kaspra Bażanki (1712-1719 r.). Jego forma i dekoracja nawiązuje do Świętego Domku, który zamieszkiwała Maryja z Józefem, przeniesionego - jak każe wierzyć tradycja - w cudowny sposób przez aniołów w roku 1294 z Nazaretu do Loreto.
Jednonawowe wnętrze kościoła nakryte jest sklepieniem kolebkowym z lunetami (nawa główna) i krzyżowym (prezbiterium, kaplice i kruchta). W prosto zamkniętym prezbiterium ołtarz z obrazem Zwiastowania, kopią XIV-wiecznego malowidła z kościoła oo. Serwitów we Florencji, podarowanym kapucynom przez Kosmę III Medyceusza, księcia Toskanii. Wśród wyposażenia pochodzącego głównie z XVIII wieku, zwraca uwagę umieszczony na zasuwie ołtarza (zasłaniającej jego główny obraz), klasyczny już - choć współczesny - motyw Chrystusa Miłosiernego „Jezu ufam Tobie" autorstwa Adolfa Hyły (1944 r.), z płonącą Warszawą w tle. Jest to dar ocalonych z powstania warszawiaków, którzy znaleźli schronienie w tutejszym klasztorze.
