Comme un grand nombre d'édifices parisiens la chapelle n'est pas orientée.Le plan est très simple: c'est un rectangle presque parfait.
La façade sur la rue Las Cases est d'un style gothique. Une sorte de nathex fait office de petit vestibule.

On entre dans une chapelle très éclairée en franchissant une porte couronnée d'un arc brisé.
La nef est large. Des balustrades la séparent de très étroits collatéraux légèrement surélevés.
Entièrement exécutée en bois, la voûte est la partie la plus exceptionnelle de la chapelle.
On a coutume de dire que les voûtes de la chapelle sont de style anglais et qu'elles dérivent du Hall de Westminster Palace.

Si Destailleur a été influencé par l'Angleterre pour voûter sa construction, il a pu s'inspirer, pour en décorer les murs, de la chapelle Basse de la Sainte-Chapelle.
On retrouve dans les deux chapelles les mêmes chapiteaux aux vives couleurs, une nef aux très étroits collatéraux.
Mais sur l'arc triomphal de la chapelle de la rue Las Cases se lit une inscription: "sinite parvulos venire ad me",laissez venir à moi les enfants.

Au fond de l'abside s'inscrit une grande représentation  en céramique, réalisée par les frère Virebent,qui reproduit le retable du Couronnement de la Vierge de Fra Angelico.
Au dessous se trouve une importante Vierge à l'Enfant en plâtre et de part et d'autre sont représentés des saints et des saintes, oeuvres de d'Astanières, un paroissien.
on voit à gauche: saint Stanislas Kosta, saint Donatien et son frère Rogatien, saint Louis de Gonzague, saint Tarcisius
on voit à droite: sainte Cécile, sainte Catherine, sainte Clotilde et sainte Geneviève.

L'autel , en bronze doré est très richement décoré. Il est l'oeuvre deChertier, orfèvre à Paris.
L'orgue est un Cavaillé-Coll de 1830 provenant du couvent des Carmes-Billettes.

La Chapelle a failli être détruite dans les années 1970, mais a été sauvée et même restaurée vers 1974 par Jacques Chirac, alors maire de Paris, qui s'y était marié avec Bernadette Chodron de Courcel tout de suite après la guerre.
La Chapelle a été inscrite à l'inventaire supplémentaire des monuments historiquesle 2 avril 1979.
Elle a été de nouveau ouverte au culte, le 24 mars 1985.

Dès l'entrée on est frappé par une "éblouissante polychromie" et par la vivacité des tons rouge foncé et vert d'eau.