En el centro de Chimalistac se encuentra una pequeña capilla, que presenta a manera de atrio una plazoleta con una cruz al centro. Construida por los carmelitas como ayuda de capilla en 1585, bajo la advocación de San Sebastián Mártir.
La torre se construyó en el sigloXVII; presenta la siguiente inscripción: "Deste año de 169 [ ... ] se acabó esta torre de Ntro. Sr. Sebastián". En esta época se le agregó una ventana octagonal a cada lado del acceso. La capilla estuvo en servicio hasta la expedición de las Leyes de Reforma a mediados del siglo XIX. Con la confiscación del templo por parte del gobierno quedó en el abandono más absoluto; el culto se suprimió casi en su totalidad.
En el año de 1939 se autorizó a la junta vecinal que se hiciera cargo de algunas reparaciones en el templo, ya que "se encontraba en completa ruina y cerrado al culto" [Zea, Datos para la p. 1881]. Para reinstalar el culto, se llevaron a cabo las siguientes obras: se construyeron cuatro pilares de concreto recubiertos de piedra y mezcla de cal y arena reponiendo la molduración y forma que tenían los antiguos; reparaciones en muros interiores a base de piedra volcánica sin aplanado y se repusieron vigas de la cubierta.
Es un templo de pequeñas dimensiones, de una nave, fachada revestida con cal y portada de piedra. A los lados se adivinan dos arcos cegados, lo que pudiera dar a suponer que originalmente la construcción fue una capilla abierta. Al frente, en la plaza, una cruz de piedra.
El retablo que se encuentra en el interior es de madera tallada dorada, y procede de la Iglesia de la Piedad y fue trasladado en 1941; se compone "de un cuerpo y remate, sin predela o banco en el sentido horizontal, y de tres entrecalles en el sentido vertical, formado por nueve grandes marcos o tableros". Se hizo un dictamen para su restauración el 12 de julio de 1988 por personal de la Coordinación de Restauración, a cargo del profesor Miguel Ángel Silva Haro.
Federico Gamboa ubicó su obra Santa en el barrio de Chimalistac, con lo cual pueblo y capilla atrajeron la atención del público, especialmente cuando esta obra fue llevada a la pantalla en 1931.
Este inmueble fue declarado monumento histórico por la Comisión de Monumentos y Bellezas Naturales el 1 de septiembre de 1932, con domicilio oficial en plaza Federico Gamboa sin número.
