L'edificio ha una facciata a capanna, in cui si aprono il portale (con lunetta un tempo decorata da un affresco dell'Annunciazione di Antonio Marini del 1836) e un grande oculo. La decorazione interna della piccola chiesa risale al momento di maggior splendore del monastero, verso la metà del Seicento. Vi sono conservate alcune grandi pale d'altare dipinte dai maggiori maestri fiorentini dell'epoca, a testimonianza della ricchezza e del prestigio raggiunti da quest'istituzione religiosa. Tra i nomi si citano Francesco Curradi, Matteo Rosselli, autori delle tele sugli altari laterali, Giovanni Maria Ciocchi, autore dell'affresco con la Gloria di san Michele sul soffitto (1715). Le monache conservano inoltre un San Giovanni Battista del Giambologna, forse un modello per il bronzo nella Cappella Salviati in San Marco.