Med arkitektens egne ord 
Om den idemæssige baggrund for kirkens udseende fortalte arkitekt Johannes Exner i sin tale ved indvielsen:

"Ølby kirke er i sin helhed en videreudvikling af de gamle danske kirker, som de kendes i by og på land". Selv om det umiddelbart kan være svært at se, har Ølby kirke de samme aner, de samme tre bedsteforældre, som de gamle kirker. Arkitektonisk er de danske kirkers tre europæiske aner:

1) den vestromerske katolske kirke, 
2) den østromerske byzantinske kirke og 
3) den midteræuropæiske lutherske kirke.

Den vestromerske katolske inspiration 
Den første ane, den vestromerske, er en langstrakt basilikal bygning - som Køge kirke - med hovedskib, to sideskibe og et kor for enden. Denne rumkomposition ligger til grund for helhedsplanen i Ølby kirke og sognegårdsbygning. Her svarer mødesal med undervisningsrum til basilikaens hovedskib. Birummene langs de to sider svarer til sideskibene. Mens hele kirkerummet svarer til koret, det helligste sted i basilikaen. Den vestromerske påvirkning ses også i, at kirkerummet er møbleret med en midtergang med alteret for enden. Således tilfører den vestromerske ane Ølby Kirke i en vandret retning.

Den østromerske byzantinske inspiration 
Den anden ane, fra Byzans, og som har præget østeuropæiske kirker, er skabt over et konstruktionssystem af cirkler til afsætning af en bygning i terrænet. Af danske eksempler kan peges på de bornholmske rundkirker og Kalundborg Kirke. Men også mange rektangulære landsbykirker er, selv om det ikke ses umiddelbart, baseret på et cirkelsystem, det samme som er anvendt ved tegning af de kalkmalede indvielseskors, vi kan finde på væggene i romanske kirker, og som altså har været kendt. Cirklen er også i Ølby grundlaget for kirkerummets form og for kuben med det runde hul og dagslyslanternen ovenover. De svarer til den byzantinske kirkes kvadratplan med midterkuppel, hvorigennem det høje himmellys falder ind i rummet som symbol på mødet mellem himmel og jord. Dette giver kirkerummet i Ølby en lodret retning.

Den midteuropæiske lutherske inspiration 
Den lutheranske inspiration i Ølby Kirke kommer frem i kirkerummets form som centralrum, der samler menighed og præst til en enhed, aktiv i den fælles gudstjeneste. Herudover er protestantismen med sin demokratiske holdning også baggrund for den bygningsmæssige samhørighed: Kirke/sognegård og de aktiviteter, der kommer til udfoldelse her. Dette udtrykker den tredje retning mod det menneskelige element.

Overordnet de tre aner har det været ønsket at skabe et kirkerum med indhold af noget uudsigeligt, af hellighed. Hvad dette vil sige kan ikke defineres. Men rummets form er vigtig, lyset ikke mindre. Den måde lyset kommer ind i rummet på, rammer dets flader og på forskellig vis reflekteres rundt i rummet. Forholdet lys/stof har stor betydning. Dagslyset påvirkes af overfladernes mikrostruktur og brydes heri.

De hvidkalkede vægges kalkkrystaller gør det med en særlig sprødhed og skønhed, som plastmalings æggehvideagtige molekylestruktur ikke formår. Herudover påvirkes det menneskeligt frembragte kirkerum på betagende vis af de guddommelige, nuancerige belysninger, som Vor Herre skaber gennem døgnets og årstidernes skiftende rytmer, som kirkerummets vinduer med deres form og orientering søger at opfange.

Kirkebygningen 
Ølby Kirke og Sognegård dækker et areal på 534 m2, hvoraf kirkesalen tegner sig for 169 m2. Bygningen er 39,33 m lang og 24 m bred, og der er 16 m til toppen af korset. Med den normale opstilling til gudstjeneste er der 96 stole foruden den murede bænk ved døbefonden. Men indretningen er meget fleksibel alt efter hvilket formål kirken skal bruges til, f.eks. bryllup, bisættelse eller koncert. Menighedssalen, som er på 110 m2, bruges til møder, foredrag og film. Ved store arrangementer kan fløjdørene mellem kirkesal, menighedssal og konfirmandstue åbnes, således at der dannes et stort rum.

Køge kommunes lokalplan for området stiller krav om et urbant miljø, en bymæssig fortætning prioriteret for fodgængere og cyklister. Endvidere er det bestemt, at alle bygninger i området skal opføres i røde teglsten og have røde tegltage. Dette har arkitekterne løst ved, med inspiration fra et kendt gadebillede i København: Rundetårn stående markant i Købmagergade, at placere kirken helt frem til gågaden, hvor den sammen med den nye svømmehal danner en portalagtig indsnævring i gadebilledet, som understreget det bymæssige. For at skabe variation og skille kirken ud fra det øvrige byggeri, er kirken opført i to nuancer af røde sten opmuret i vandrette skifter.

Arkitektægteparret Inger og Johannes Exner MAA har præget dansk kirkearkitektur i mange år. Det startede med Sct. Clements kirke i Randers, og er siden blevet til 13 kirker med Ølby kirke som den foreløbig sidste.

De har skabt en række bemærkelsesværdige bygninger med nyanvendelse af et middelalderligt formsprog og med hensyntagen til den protestantiske kirkebygnings særlige karakter. De er ligeledes kendt ud over landets grænser for deres dristige restaurering af Koldinghus Slot.