Расположена на левом берегу реки Великой напротив Кремля. Размещена на искусственной площадке, встроенной в крутой берег Ольгинской набережной в створе ул.Пароменской. Основным принципом объемно-пространственной композиции этого небольшого сооружения является простота. В архитектурном образе отражены стилизованные черты раннехристианской архитектуры Древней Руси XI в. : позакомарное покрытие, шлемовидная глава. Кроме того, образ часовни перекликается с образом собора Иоанна предтечи (1230-е годы?), наиболее древнего из псковских храмов и находящегося неподалеку, также на левом берегу р.Великой. Объёмная композиция этого изящного сооружения происходит из плана, в основу которого положен равноконечный греческий крест. На фасадах рукава креста завершены закомарами, световой барабан увенчан шлемовидной главой с яблоком и крестом. Стены фасадов гладко оштукатурены и окрашены в слегка розоватый цвет. Цоколь облицован полированным гранитом серого цвета. Утонченную строгость фасадов подчеркивают удлиненные узкие окна и декоративное аркатурное венчание барабана. Ось западного фасада поддержана стройным арочным проемом входа и щелевидными окнами над входом и на барабане. Северный и южный фасады идентичны, на них в нижней части установлены "керамиды" с текстом: на южном - надпись с креста 1623 г. о чудном видении Ольги; на северном -информация о создателях памятника. Под нишами устроены сквозные отверстия - продухи для проветривания внутреннего помещения. На восточном фасаде, обращенном к Кремлю, в арочной нише, установлен бетонный горельеф, изображающий святую Равноапостольную Ольгу российскую (скульптор Черненко В.) Оконные заполнения выполнены по сохранившимся аналогам окончинам собора Иоанна предтечи, в виде деревянной доски "оконницы" с круглыми отверстиями, свойственным для раннехристианских храмов. В оконных проемах снаружи установлены металлические решетки. Дверной проем снаружи имеет двухстворчатую металлическую дверь, изнутри - двустворчатую решетчатую металлическую дверь. Смотровая площадка, на которой возвышается часовня, полукруглым объёмом выдается к реке. По периметру площадки устроено решетчатое ограждение. Стены площадки снаружи облицованы валуном с расширением книзу. Два лестничных спуска, с обских сторон смотровой площадки, ведут к "киворию" оформленному в виде ниши с металлическим козырьком. Внутреннее помещение часовни в плане представляет равноконечный крест. Рукава креста перекрыты цилиндрическими сводиками, барабан - куполом. Высота помещения до шелыг арок - 5.3 м, а до купола - 8.4 м. Слева от входа в полу часовни имеется люк для спуска по навесной металлической лестнице в помещение под часовней (высота 3 м), с резервуаром для воды источника. Отсюда имеется вход в пространство под смотровой площадкой. Эти помещения предусмотрены для осмотра и освящения воды, поступающей по трубе в "киворий". Стены и перекрытия часовни сложены из полнотелого кирпича на цементно-известковом растворе и оштукатурены цементно-известковой штукатуркой с последующей окраской силикатными атмосферостойкими красками. Цоколь облицован полированным гранитом. Конструкции видовой площадки - из сборных железобетонных изделий. Покрытие часовни и главы, а также деревянного креста и яблока - из листовой меди толщиной 0.8 мм. Покрытие главы выполнено из листов "в косую корзинку" по металлическим кружалам. Крест и яблоко вызолочены сусальным золотом. Двери, решетки, козырек "кивория", ограждение площадки - из стали, выполнены на сварке. Горельеф выполнен из белого портландцемента. Покрытие пола в часовне и отмостка выполнены из монолитного светло-коричневого "топ-бетона" имитирующего плиты известняка. Покрытие смотровой площадки - из тротуарной бетонной брусчатки, ступени площадки из гранита. Габариты в плане: часовня - 4.16 х 4.16 м; смотровая площадка с лестницами - 16.8 х 14 м.