Comme d'autres propriétés de la famille Demidoff, la chapelle se caractérise par une monumentalité solennelle, avec un imposant portique à quatre colonnes corinthiennes classiques et un grand dôme inspiré du Panthéon de Rome. Le plan est circulaire et de nombreuses colonnes soutiennent le dôme de style néoclassique. Les portes d'entrée de la chapelle sont une réplique partielle (huit panneaux au lieu de dix) de la paire des secondes portes (portes Nord) du Baptistère de Florence de Lorenzo Ghiberti, réalisée par Ferdinand Barbedienne ; le modèle réduit fut présenté à l'exposition universelle de Londres de 1851. L'œuvre d'art a nécessité trois ans de travail et a coûté l'équivalent de de l'époque, à Anatole Demidoff. Vendue le , elle a été revendue aux enchères publiques à Paris, le .