L'architecte Laurent Vallon réalise ici sa première église suivront celle du Saint-Esprit, des Prêcheurs et Saint-Jean-Baptiste-du-Faubourg. Il la positionne dans la perspective de la rue Félicien David.
La haute façade appelée à recevoir une décoration baroque, reste inachevée. Cette chapelle possède toutefois un élément décoratif inattendu : une anamorphose murale, la seule conservée en France. Elle est située au-dessus de la nef mais n'est pas accessible au public. Sur plus de 8 mètres de long se déploie un paysage littoral, une ville portuaire fortifiée.
Lisbonne aurait été prise comme modèle. Par la magie du redressement optique, selon son positionnement le spectateur peut voir deux perspectives différentes, notamment la tentation de Saint Pierre. En 1973, le site est classé monument historique, et il fut rebaptisé « Couvent des Jésuites ». La chapelle accueille des manifestations culturelles de manière ponctuelle.
