Владимирская часовня находится на восточной окраине деревни Кукасово-Пирзаково, при въезде в поселение. Она расположена на возвышенности между двумя озерами и завершает вид транзитной улицы, являясь ключевым архитектурным элементом деревни.

Часовня относится к двухчастным равношироким и равновысоким постройкам. Это сруб-пятистенок на невысоком подклете, включающий молитвенное помещение и притвор.

Здание покрыто двухскатной крышей: над молитвенной частью она увенчана крестом или главкой, а над притвором, восьмигранной звонницей-колокольней.

Ранее к часовне была пристроена срубная крыльцо с западным входом и лестницей. Освещение обеспечивается окнами с южной и северной сторон.

Стены часовни сделаны из круглых бревен "в обло", внутри они полностью отесаны с округлением углов. Пол выполнен из плах, уложенных перпендикулярно входу, по одной круглой балке.

Потолок претерпел изменения: изначально он был горизонтальным из плах, параллельных входу, но затем заменен на восьмигранное "небо" с треугольными парусами.

Окна также изменялись: сначала они были трехкосящатыми с соединением косяков "в ус с заплечиками", позже их увеличили по высоте и заменили на трехкосящатые с соединением "в четверть".

Стены притвора рублены "в обло" и механически соединены с основным помещением, внутри они также отесаны с округлением углов. Пол из плах параллелен входу, а потолок из тесин "в стык" также параллелен входу.

Слева от входа в притворе раньше находилась лестница из восьми ступеней, ведущая на чердак и звонницу. Окна и двери притвора относятся ко второму строительному периоду.

Снаружи часовня обшита горизонтальной профилированной доской на кованых гвоздях с прямоугольным карнизом.

Крыша также была изменена: изначально она была самцово-слеговой "по курицам и потокам", но при перестройке стала самцово-слеговой со слегами, врубленными через один-три венца, с гвоздевой кровлей из двух слоев тесин "по курицам" без крючьев и с карнизной жердью.

Владимирская часовня из деревни Кукасово-Пирзаково, построенная в XVIII-XIX веках, является ценным историко-архитектурным объектом благодаря сохранности планировочного решения и следам двух строительных периодов, а также важной роли в архитектурной композиции деревни.