La chapelle est longtemps restée en dehors des principaux travaux sur l’architecture romane en Sud Bourgogne. Cependant, Alain Guerreau (directeur de recherches au CNRS) et Bernard Laymet (propriétaire de la chapelle) ont réalisé de premières études intéressantes. Au niveau de son plan, l’ancienne église Saint-Martin est assez typique des édifices romans présents dans la région. Orientée à l’est, elle se compose d’une nef unique rectangulaire, d’une travée sous un clocher carré, et d’une abside. Le plan de la nef semble également dévié par rapport au chevet, ce qui est assez fréquent dans les églises romanes de la région. L’histoire mouvementée de la chapelle est également mise en évidence par les nombreuses ruptures dans la maçonnerie, qui témoignent des différentes reprises au fil des siècles.