La iglesia es un buen ejemplo de arquitectura barroca madrileña del siglo XVII.Hacia la calle de Valverde se abre una sencilla fachada decorada con una imagen de la titular del convento y motivos heráldicos.En el interior de la iglesia, destaca el retablo mayor, con un gran cuadro del pintor Juan de Toledo representando a María Inmaculada acompañada de la Trinidad, con coros de ángeles y figuras alegóricas, destacando las que representan a la castidad y el voto mercedario.Del mismo autor son los lienzos de San Pedro Nolasco y San Antonio de Padua que ocupan el banco del retablo, así como los del altar colateral izquierdo, dedicado al fundador de la orden, san Pedro Nolasco.Se conserva también un San Antonio Abad, obra de Antonio Arias, completando así una apreciable colección de pintura barroca madrileña, a la que se pueden agregar las numerosas pinturas conservadas en distintas dependencias del convento donde, aunque en buena parte anónimas, no faltan obras de Juan Antonio Frías y Escalante, Diego González de la Vega, Pedro el Mudo, Antonio Palomino y Antonio Castrejón, representado este con algún retrato.
Retablo mayor del convento, con el cuadro de la
Inmaculada Concepción
, obra de
Juan de Toledo
