La chapelle est située dans le hameau de Longuet, à Cocquerel. Construite au nord de la rue d'Abbeville, à proximité du château, elle surplombe l'axe routier qui relie le village de Cocquerel à celui de Long. Un chemin piéton rattrape la déclivité depuis la route et permet d'accéder au petit porche d'entrée de la chapelle.

L'édifice, conformément orienté, à chevet plat, présente un plan relativement simple, quasi rectangulaire, de 12 m de long sur 7 m de large.

La chapelle est construite en pierre calcaire de moyen appareil sur un soubassement de brique, et d'un appareil mixte brique et silex en façade occidentale. Elle est couverte d'un toit en ardoise, à longs pans et pignons découverts. L'élévation nord est aveugle. Soutenue par trois contreforts, elle présente de ce côté de nombreuses inscriptions gravées, dont la plus ancienne date de 1716. L'élévation sud porte quant à elle les stigmates de multiples reprises et restaurations. Le soubassement en brique est par exemple plus important de ce côté. Il bénéficie par ailleurs de trois ouvertures en arc brisé et reçoit une corniche en couronnement du mur gouttereau. Les contreforts en pierre de taille sont talutés et protégés par des couvertines en ardoise. À l'est, le chevet plat de l'église présente dans sa partie basse une maçonnerie d'appareil en "rouge barre". Deux baies éclairent le chœur : l'une en plein cintre percée au centre de l'élévation, l'autre trilobée au sommet du pignon.

En façade occidentale, une porte en arc en anse de panier, flanquée de deux contreforts massifs, permet d'accéder à l'intérieur de la chapelle. Au-dessus subsiste une pierre d'attente en tableau qui devait certainement accueillir un motif sculpté qui n'a pas été réalisé. L'édifice est enfin doté d'un clocher-mur, appelé "campenard" en picard, au sommet duquel se trouve encore la cloche.

À l'intérieur, la chapelle est couverte d'une fausse voûte en berceau brisé à charpente apparente et reçoit un éclairage provenant des trois ouvertures du côté sud. Ces baies sont ornées de verrières colorées réalisées en 1939 par le maître verrier Joseph-Jean Kef Ray (signature RAY). Les initiales SP, posées sur un motif de maillons de chaîne, ornent la verrière de la baie 2 ; il y est inscrit : ST / PIERRE ÉTAIT PRISONNIER / MAIS L'ÉGLISE FAISAIT POUR LUI / UNE PRIÈRE INSTANTE À DIEU /. La verrière de la baie 4 représente Saint-Julien l’Hospitalier traversant un gué avec un lépreux. Celle de la baie 6 est consacrée à Notre-Dame des Enfants ; elle se distingue par le choix de vêtements contemporains aux années 1940 pour les enfants et le scout.

L'édifice a conservé, par endroits, les traces d'une litre funéraire, notamment sous la baie centrale du chevet, aujourd'hui bouchée.