Kirken er murt av permisk sandstein (sparagmitt) fra Gudbrandsdalen, lokalt kalt Jøndalsstein. De mange takflatene over hverandre er inspirert av stavkirke. Magnus Poulssen hadde opprinnelig skissert et bygg i treverk, men i stedet valgte kommunen stein fra det nye steinbruddet. Gaute Brochmann, arkitekturanmelder i , mener at materialvalget, utformingen og mangel på dekor gir kirken et tungt, kjedelig og kaldt uttrykk sett utenfra. Magnus Poulsson hadde ansvaret for den nye Kvam kirke (reist i tømmer 1952) med mange likhetstrekk i eksteriøret. Dombås kirke er inspirert av den daværende Kvam kirke (fra 1778) som brant under kampene i 1940. Den har valmtak og høyt, slankt spir som er typisk i Gudbrandsdalen.