La chapelle de Montmarin présente un décor dépouillé. Le maître-autel est en pierre, dont le devant d'autel est gravé d'une inscription : Gloire à Dieu.

Sur la table d'autel sont directement scellés une grande croix et deux chandeliers en fer forgé créés par les ateliers Saint-Jacques.

Dans le fond du sanctuaire se dresse une Vierge à l'Enfant en pierre de Saint-Maximin, elle est l'oeuvre du sculpteur Bourdet (1951).

Des vitraux bleus, dans de petites meurtrières aux profonds ébrasements, encadrent la statue et les murs nord et sud sont percés de hautes baies abstraites scellées dans le béton.

Une tapisserie d'Aubusson ornait autrefois le mur nord de la chapelle. D'après une photographie ancienne, elle pourrait stylistiquement avoir été réalisée par Marthe Flandrin, mais sans preuves.

Elle a été volée vers 1990. A l'extérieur, le tympan de l'entrée est composé d'une mosaïque abstraite aux tesselles de pâte de verre opaque et coloré de teintes vives.

Sous le porche, on pose en 1931 une dalle funéraire à la mémoire de deux soldats morts lors de la Première Guerre mondiale.

Une dalle gravée en béton, scellée au mur, représente saint Antoine : elle est l'oeuvre de Marthe Flandrin (1961).