Al parecer, esta capilla se construyó sobre los restos de una pequeña ermita del siglo XVI.
La fachada de la capilla es de estilo neoclásico. Su ingreso se hace a través de un arco de medio punto, sostenido por jambas y discretas impostas. Sobre las enjutas lisas se forma una cornisa que da asiento a un frontón triangular, en cuyos extremos se levantan dos elementos ornamentales que simulan flamas. Dos pilastras que flanquean la puerta recorren todo el muro de la fachada, que termina con un friso decorado con triglifos y metopas, sobre el que corre una cornisa de arranque del remate, que es de tipo mixto. La decoración del remate es a base de columnillas adosadas, cornisas, roleos y balaustradas, y en el centro hay una carátula de reloj con terminación piramidal en la parte superior. En ambos lados de la fachada, en las esquinas, se levanta un contrafuerte con capitel y cornisa que se integra al resto de la misma.
La planta de la nave es rectangular, cubierta con bóveda de cañón soportada por arcos fajones que descansan sobre pilastras con capitel, unidos por una moldura sobre los muros laterales del interior.
El acceso a la sacristía se hace a través del muro testero y es de planta cuadrada, techada con losa plana. En la parte superior de la entrada se abrió un boquete en la bóveda para dar paso a las pesas del reloj.
Uno de los barrios que formaban el asentamiento de Tlaltizapán debió ser el sitio donde se encuentra la capilla del Calvario, y es probable que su ubicación esté relacionada con alguna deidad antigua donde se realizaban sacrificios.
