Часовня имеет вытянутую прямоугольную форму, включающую притвор и молельное помещение. Над притвором располагалась колокольня, от которой сохранилась часть восьмерика в крайне аварийном состоянии. Стены часовни выполнены из брёвен, рубленных в чашу, а снаружи обшиты досками, окрашенными в охристый цвет. Внутри сруб выскоблен в лас. В часовне три основных окна: два симметрично расположены в молельной части, одно, в притворе с южной стороны. На окнах молельного помещения установлены кованые решётки. Оконная рама окна на южной стене сохранилась. Вход в часовню находится с северной стороны. От крыльца остались фрагменты ограждения и три столбика, один из которых имеет декоративную обработку. В молельной части на продольных стенах видны выпуски переруба. Сохранились следы от первоначальных окон меньшего размера, а также дверные колоды. Между молельным помещением и притвором сохранилась дверь со шпонками, на подставах и с фрагментом замка. Крыша и потолок не сохранились, но остался фрагмент креста, предположительно от звонницы.

В 2018 году в ходе экспедиции проекта "Общее дело" к часовне Троицы Живоначальной в деревне Матчезеро были проведены следующие работы: расчистка завалов внутри часовни, выравнивание геометрии срубов и обеспечение их проветривания, разбор и маркировка аварийного восьмерика звонницы, а также сооружение консервационной кровли над всей часовней.

Необходимо провести регулярный осмотр консервационной кровли для предотвращения протечек, собрать промаркированный восьмерик под кровлей внутри часовни, разработать проект реставрационных работ и провести сами реставрационные работы.