La chapelle se situe dans la partie nord-ouest du site de l'hôpital Brugmann et est actuellement exclusivement accessible par la rue, via la cour d'honneur débouchant sur le Rond-Point de la Cité-Jardin.
Cette cour, pavée et entourée d'un mur de briques, est accessible depuis une large entrée est flanquée de piliers en pierre bleue, surmontés d'un couronnement décoratif conique. A l'origine, ces piliers servaient de support à une grille d'entrée dont les traces d'ancrage sont encore visibles aujourd'hui.
Le bâtiment est orienté nord-est / sud-ouest et témoigne d'une composition symétrique articulée autour d'un volume central délimité de part et d'autre par une construction trilobée. L'ensemble de la construction a dû s'adapter à la forte déclivité du terrain (4,80 mètres) qu'il a compensée par étagement des salles sur deux niveaux. Tandis que la chapelle se trouve au niveau de la rue (bel étage), la morgue et les salles d'autopsie sont installées au rez-de-chaussée correspondant au niveau du jardin. La chapelle et l'hôpital étaient initialement reliées par un sentier jusqu'à ce que l'hôpital des enfants soit construit sur l'espace intermédiaire entre les deux bâtiments et fasse disparaître cette connexion. Au nord et à l'ouest, accolées aux constructions trilobées, on trouve deux petites annexes qui faisaient office, à l'origine, de conciergerie et de lieu d'entreposage des couronnes mortuaires. Contre ces annexes se trouvaient les escaliers extérieurs qui servaient à relier l'étage de la chapelle à celui de la morgue.
Côté est, la symétrie du bâtiment a été quelque peu perturbée par l'ajout plus tardif d'une animalerie destinée aux animaux de laboratoire et qui diffère du reste de la chapelle tant par ses détails que par les matériaux utilisés.
L'interruption des murs de brique rouge par des jeux de lignes en briques blanches émaillées agrémente les façades d'une animation chromatique au niveau du registre supérieur ainsi qu'aux pourtours des portes et des fenêtres. Soubassements, escaliers, seuils sont en pierre bleue tandis que les menuiseries extérieures sont peintes en blanc. La toiture légèrement inclinée est recouverte de zinc. Les baies des façades sont surmontées, au registre inférieur, d'arcs surbaissés et au registre supérieur d'arcs Tudor.
Côté cour d'honneur, la façade se développe sur deux registres horizontaux et se compose d'un volume central rectangulaire de trois travées flanqué, de part et d'autre, de l'avancée semi-circulaire d'une abside. Devant chacune d'elles s'accole une annexe rectangulaire haute d'un seul niveau.
Le registre inférieur du volume central est ouvert, dans la travée médiane, par une double porte accessible par un large escalier semi-circulaire. Les deux fenêtres qui s'inscrivent de part et d'autre sont de même largeur que la porte. Elles sont chacune précédées d'un petit mur-écran, percé d'une baie ouverte rectangulaire, dissimulant une cour anglaise.
Au registre supérieur, chaque travée est percée d'un couple de petites fenêtres jumelées, occupant la même largeur que les ouvertures de l'étage inférieur.
L'abside de droite possède également une double porte d'accès précédée d'un escalier semi-circulaire contrairement à l'abside de gauche qui, lui, est aveugle. Le registre supérieur des deux absides compte trois fenêtres hautes.
Côté jardin, la façade se déploie sur deux étages et est subdivisée en trois travées dont la médiane, en saillie, se démarque par sa composition semi-hexagonale. Les rez-de-chaussée des deux travées latérales sont composés chacun d'un portique donnant accès aux locaux du rez-de-chaussée. L'avancée semi-hexagonale est percée de trois baies par étage.
A l'étage supérieur, cette travée médiane est agrémentée d'une tour carrée qui s'élève au-delà du niveau de la toiture.
Ici aussi la façade est bordée à ses extrémités d'absides semi-circulaires hautes de deux étages et percées, au registre supérieur, de trois hautes fenêtres hautes. Le registre supérieur de la façade principale, semi-circulaire elle aussi, est traité de façon identique tandis que son registre inférieur, doté d'une très large baie vitrée, prend l'allure d'une verrière rythmée par des colonnettes en fonte.
L'intérieur de la chapelle présente un caractère très sobre : un espace haut, ouvert, recouvert d'un enduit blanc et coiffé des voûtes d'arêtes aux arcs formerets accentués. Le vestibule public central donne accès de part et d'autre aux espaces trilobés qui étaient destinés aux cérémonies funèbres, l'aile sud-ouest étant réservée au culte catholique et celle du nord-est aux cérémonies civiles, laquelle est fermée par un rideau placé dans un cadre en fer forgé, surmontés de motifs torses. Le sol est recouvert de petits carreaux gris-blanc agrémentés de petits motifs décoratifs en rouges. En plus de l'éclairage naturel, la chapelle est dotée de six imposants lustres Art déco, dont quatre sont suspendus aux arcs formerets et les deux autres à la voûte du vestibule public central. Dans les fenêtres hautes de l'abside sud sont encore présents des vitraux représentants des motifs religieux. Un chemin de croix, dont les différentes scènes sont reprises dans un encadrement néogothique, y orne également le mur. La chapelle contient un certain nombre d'objets religieux et plus précisément un monumental autel baroque en bois dans le chœur sud et quelques tableaux religieux dans le hall central. Mis à part quelques problèmes ponctuels d'infiltration d'eau, la chapelle est en bon état.
Dans la partie centrale du rez-de-chaussée, côté jardin, se trouve le monte-corps de la morgue. Cet ascenseur métallique est la seule connexion interne entre le rez-de-chaussée et la chapelle. Autour du funérarium central se répartissent, trois par trois, de part et d'autre, les pièces semi-circulaires comprenant les salles d'autopsie et les salles mortuaires. Les salles sont coiffées de voussettes en brique. Les sols en granito sont endommagés à certains endroits. Les salles de l'étage inférieur ont été négligées et sont en moins bon état que celles de la chapelle.
La chapelle fait partie intégrante de l'hôpital Brugmann, un complexe architectural réalisé par l'architecte Victor Horta entre 1906, date de la commande de l'ouvrage et 1923, date de l'inauguration de l'hôpital. Différents avant-projets ont précédé la réalisation définitive de la chapelle, des annexes funéraires et des salles d'autopsie. Durant toute cette phase préparatoire, le projet d'implantation demeura inchangé, à savoir le coin nord-ouest du site, délimité par le Rond-Point de la Cité-Jardin. Cette localisation assez isolée fut délibérément choisie par Horta en regard de la fonction particulière du bâtiment. La construction de la chapelle démarra juste avant la Première Guerre Mondiale, en 1912, et son parachèvement eut lieu après la fin de celle-ci, tandis que quelques dernières modifications avaient entre-temps été apportées aux plans. En plus de l'entrée centrale débouchant sur la cour d'honneur, une porte d'accès supplémentaire vers la chapelle fut percée dans l'abside droite et sera ensuite utilisée comme accès principal. En 1922, l'annexe devant servir d' " animalerie " est érigée.
Le rez-de-chaussée connaît encore une activité jusqu'en 1982, date à laquelle un nouveau funérarium est aménagé sur le site.
A l'origine, une allée reliait la chapelle au reste du site. Aujourd'hui, elle s'en trouve totalement isolée de par la construction, en 1986, de l'Hôpital des Enfants et l'installation d'une clôture en treillis.
La chapelle s'inscrit pleinement dans le concept novateur du complexe de pavillons qu'Horta a introduit avec sa réalisation de l'hôpital Brugmann. L'implantation et l'orientation très réfléchies qui sous-tendent le projet de l'ensemble du site ont également été adaptées par Horta aux bâtiments individuels. La chapelle en est un exemple parlant.
La topographie de ce terrain fortement dénivelé fut très ingénieusement utilisée par Horta pour rendre efficace la combinaison délicate de la chapelle avec des salles d'autopsie et un funérarium, à savoir la combinaison de fonctions qui ont un lien entre elles, tout en ne cohabitant pas forcément aisément. La chapelle, dont la fonction est d'avantage publique, est accessible autant à partir du site où elle est implantée que de la rue et occupe l'espace le plus imposant. Le funérarium et les salles de dissection sont par contre reportées à un endroit plus discret et retiré et sont généralement uniquement accessibles via l'hôpital.
Horta réussit ici à combiner, de manière intelligente et logique, un programme de construction très complexe (cohabitation de lieux de cérémonies pour plusieurs cultes, funérarium, salles d'autopsie, locaux se services et annexes). L'implantation et l'organisation internes, très bien pensées, s'ajoutent à une réalisation architecturale monumentale dans laquelle des éléments de l'architecture religieuse traditionnelle ont été réinterprétés et combinés de manière très originale et créative. Ressortent principalement de cette construction son subtil jeu de polychromie induit par les faisceaux linéaires. Les matériaux utilisés, les détails et le style garantissent par ailleurs sa parfaite intégration dans le site. L'originale multiplicité des formes combinée à une implantation et une organisation spatiale bien pensées font de cette construction un exemple exceptionnel d'architecture religieuse qui occupe par ailleurs une place unique dans l'œuvre de Horta.