El edificio del Pabellón de la Santa Sede estaba formado por una estructura metálica con un revestimiento de vidrio opaco. El acero y el cristal fueron los materiales empleados para la realización de este pabellón formado por un complejo geométrico de bóvedas, reminiscentes de formas eclesiales. El edificio había sido diseñado por el arquitecto Miguel Oriol.
La presencia de la Iglesia Católica en la Expo nació con el deseo asumido por la Conferencia Episcopal Española de recordar y documentar la labor evangelizadora y de promoción humana del desarrollo espiritual, social y cultural del Nuevo Mundo.
El edificio, con planta en forma de cruz latina, se repartió en dos plantas, en torno a un amplio espacio central. El corazón del pabellón albergó obras pictóricas como <<El Descendimiento>>, de Caravaggio, y <<El Expolio>>, de El Greco; esculturas como el <<Santo Cristo de la Clemencia>>, obra de Montañés, y piezas de orfebrería como la Custodia de Arfe de la Catedral de Toledo.
A los cinco siglos de historia de la Iglesia estaban dedicadas catorce salas. En la planta baja se articularon una serie de obras dispuestas conforme a una finalidad histórica; recordar la labor evangelizadora y documentar su acción. Así se presentaron, entre otros, a los Reyes Católicos como principales patrocinadores de la empresa colombina, varias figuras de los Sumos Pontífices y los fundadores de las órdenes religiosas que llegaron a América.
La primera sala, bajo el epígrafe <<Las raíces del árbol>> presentó el origen de la conquista y la evangelización, tomando la participación de la Corona como elemento primordial del proyecto de Cristóbal Colón.
Los objetos más destacados de esta primera sala fueron, entre otros, <<El Discóbolo de Mirón>>, de Fidias, correspondiente al período griego clásico.
La sala segunda lleva por título <<Albores de una evangelización liberadora>>. Cuando Cristóbal Colón descubrió las Indias Occidentales, los Reyes Católicos acudieron a la Santa Sede, y el Papa Alejandro VI donó a los Reyes los territorios que habían descubierto.
<<Un mensaje redentor>> fue el epígrafe de la tercera sala y a la vez el crucero de la nave. Este espacio, dispuesto en forma circular, ofrecía en el centro la Custodia de la Catedral de Toledo.
En la cuanta sala, de nombre <<La lucha por la justicia>> quedaba patente la labor de los humanistas que se preocuparon desde un primer momento por la suerte de los naturales y su destino.
Las obras de arte que se expusieron en el pabellón de la Santa Sede provenían de los museos diocesanos, estatales y privados de España, Colombia, México, Bolivia, Ecuador, Santo Domingo, Perú, Portugal y Alemania, además de los Museos Vaticano, de la Biblioteca Apostólica Vaticana y de la Fábrica de San Pedro en Roma.
El Día de Honor de la Santa Sede en la Expo con la presencia de una amplia representación eclesiástica, entre la que se hallaba el Cardenal Angelo Sodano, secretario de Estado del Vaticano. Los actos en el Palenque concluyeron con el recital de música polifónica que ofreció la Coral de la Universidad de Cádiz. Posteriormente, la comitiva se trasladó al pabellón de la Santa Sede, cuyas instalaciones recorrieron por espacio de media hora.