La chiesa si trova lungo il corso principale della città e la sua struttura ricorda la semplicità, tipica scelta degli ordini mendicanti.
La facciata in stile gotico è arricchita dallo snello portale ogivale, con fasci di colonnine e ricchi capitelli e un rosone molto originale. Alla struttura con unica navata venne fatta aggiungere un’altra piccola navata laterale, inizialmente aperta sulla strada e adibita a mercato coperto, poi richiusa. Nel 1466, sull’altro lato, fu costruito il chiostro conventuale, di bellissima fattura e oggi sede di molte iniziative di promozione territoriale.
La volta della navata ha una copertura a capriate lignee a vista e termina con un’abside poligonale, dove si trova l’altare, rialzato di 3 gradini.
All’interno presenta numerose tracce di affreschi di scuola umbra e toscana, databili dalla fine del XIII sec. al XVII sec. Tra questi è particolarmente interessante l’Incoronazione della Vergine tra Angeli e Santi, un affresco, riconducibile all’ambito della scuola senese. Importanti sono gli affreschi di scuola umbra del XV sec.
Da notare che torna più volte anche il richiamo iconografico a Santa Chiara della Croce, come ad esempio a destra della porta principale, in basso. All’interno della chiesa, sull’unica navata destra in una teca sono conservati i “resti mortali” delle Beate Chiarella ed Illuminata, più avanti sulla stessa parete sempre in una teca lignea è visibile il corpo mummificato al quale è legata la Leggenda del Beato Pellegrino di Montefalco. La leggenda narra che sia il corpo di un pellegrino del XIV secolo che, dalla Spagna, raggiunse Montefalco per venerare il corpo della Beata Chiara. Arrivata la sera questi chiese ospitalità ai frati e prima di andare a riposare tornò in chiesa, dove al mattino, il sacrestano seduto al confessionale lo ritrovò, morto, nella stessa posizione in cui possiamo ancora vederlo. Fu seppellito ma venne ritrovato fuori dal sepolcro e l’episodio si ripeté anche nei giorni successivi. Così fu deciso di collocarlo nel campanile, dove rimase per cento anni senza che il corpo si decomponesse. I Padri lo fecero collocare poi nella Sacrestia, in una teca di vetro nella stessa posa e con gli stessi abiti da Pellegrino che aveva indosso.