Mitrocereus militaris — высокий кактус с цилиндрическими тёмно-зеленовато-серыми стеблями, достигающими высоты 5-6 метров и диаметра 12-15 см. На молодых стеблях растения насчитывается 5-7 рёбер, которые со временем увеличиваются до 9-11. Нецветущие ареолы расположены на расстоянии 5-10 мм друг от друга[1].
На кончике стебля находится цефалия, состоящая из плотно переплетённых щетинистых золотисто-жёлтых колючек. Цефалия вырастает на 10-15 см в год и с возрастом темнеет. Соцветие появляется внезапно и асимметрично на стебле. Цветки маленькие. Плоды продолговатой формы содержат всего от 10 до 20 семян[1].