La chapelle funéraire, aux dimensions imposantes, est entièrement construite en pierre de taille. De plan centré, elle comprend un avant-corps formant entrée, un corps de bâtiment central et enfin une abside. L'avant-corps, couronné par un fronton, est en arc en plein cintre, soutenu par deux colonnes dont les chapiteaux, ornés de feuilles d'acanthe, sont peuplés d'anges. Le corps principal, de plan carré, est couvert d'un dôme octogonal, surmonté d'un lanternon, entre deux murs pignons découverts. L'abside, voûtée en cul-de-four, est percée de cinq baies en arc en plein cintre, séparées par des pilastres. Croix, pots à feu et antéfixes ornent les frontons.

A l'intérieur, une clôture en pierre, ornée de croix, sépare l'avant-choeur, voûté en coupole, et le choeur dans lequel prend place un autel surmonté d'un tabernacle à ailes. Le décor, bicolore, alterne le blanc du marbre et le gris foncé de certains éléments peints, jusqu'aux chandeliers d'autel disposés sur les ailes du tabernacle. S'en détachent la porte du tabernacle, en métal doré, ornée d'un Sacré-Coeur, et surtout le décor peint à l'avant de l'autel qui représente saint Martin sur son lit de mort.

Le décor réside enfin dans les sept verrières placées sur les deux baies de l'avant-choeur et les cinq baies de l'abside. Les deux premières n'ont conservé que les panneaux inférieurs et supérieurs, à motifs végétaux polychromes, laissant entrevoir l'existence de scènes sur le panneau central disparu. Les cinq verrières de l'abside présentent, dans un encadrement végétal et architecturé, quatre saints (les saints patrons de membres de la famille Saint-Martin) de part et d'autre de la Crucifixion. De gauche à droite, figurent ainsi sainte Agathe, saint Joseph, saint Pierre et sainte Mathilde.