Da Vincis banbrytande väggmålning är bland världens mest kända mästerverk, men klostrets kyrka är en UNESCOs världsarvslista och en viktig attraktion i sig själv. Byggd i gotiska och romanska stilar som en privat tillbedjan av Milans kraftfulla Sforza-familj 1490, har kyrkan en tegelfasad inredd i ett återhållsamt mönster av pilastrar och cirklar och ett skyhögt gotiskt skepp. Den stora renässansarkitekten Donato Bramante modifierade designen i slutet av 1400-talet och lade till stora halvcirkelformade apses, en slående trumformad kupol kantad av kolumner och en elegant kloster och matsal.
Kyrkan är en måste-se attraktion, men eftersom da Vincis väggmålning endast kan ses vid förhandsbokning, är det bäst att boka en privat guidad tur med entré utan kö för att besöka både kyrkan och matsalen. Många vandringsturer inkluderar kyrkan tillsammans med andra ara höjdpunkter, inklusive katedralen Duomo och närliggande Galleria Vittorio Emanuele II, Pinacoteca di Brera, Castello Sforzesco och basilikan Sant'Ambrogio.