De dimensão e decoração modesta, por comparação com outras do país, a igreja da Santa Casa da Misericórdia está adossada ao pano Norte da muralha do castelo. É uma obra de estilo Manuelino, do primeiro quartel do século XVI, e é atribuída à esfera de actuação de Diogo de Arruda, arquitecto régio e um dos principais nomes da arquitectura portuguesa deste período. 
O portal, fronteiro ao que se supõe a localização dos Paços do Concelho no século XVI, foi lavrado em calcário da região e é constituído por arcatura polilobada com decoração de óvulos, cordas e nós (elementos decorativos do estilo Manuelino) e rematado por alcachofras estilizadas, ao gosto decorativo conhecido nos irmãos Arrudas (Diogo e Francisco de Arruda). 
Tem planta rectangular, de uma só nave com cobertura de abóbada nervurada, capela-mor, sacristia, coro alto, púlpito e um banco de alvenaria que corre ao longo do alçado Norte, mas já não possui o cadeiral onde os administradores da Misericórdia (mesários e provedor) assistiam às cerimónias religiosas, peça que em algumas igrejas de misericórdias atinge elevado valor artístico. 
A capela-mor, separada da igreja por arco triunfal, é de planta quadrangular e possui uma abóbada polinervurada, guarnecida de bocetes cilíndricos, fitomórficos, representativos do exotismo da arte portuguesa do final do estilo Gótico. 
O corpo da igreja e a capela-mor foram revestidos de azulejos, em padrão de tapete, policromo, no século XVII, presumivelmente pouco depois de uma campanha de obras, finalizada por volta de 1644, em que a igreja de Nossa Senhora da Anunciação (Matriz) também recebeu revestimento azulejar. Curiosamente, os azulejos da igreja da Misericórdia têm excessivo número de defeitos de fabrico o que indicia que, eventualmente, foram usados azulejos recusados na aplicação feita na Matriz. Este revestimento foi um acréscimo ao projecto inicial, pela beleza decorativa, pela durabilidade e, eventualmente, com a intenção de melhorar a salubridade do edifício, uma vez que os problemas de infiltrações e humidade foram uma constante desde o século XVI. Esta circunstância, devida ao facto do edifício se encontrar, parcialmente, abaixo do nível do solo, fez com que em 1558 o retábulo original já estivesse perdido e motivou planear, nesse ano, a transferência da igreja para a praça. Mudança que em 1572 ainda não se efectuara sendo a ideia abandonada em 1573, propondo-se, em alternativa, que se fizesse a elevação da “casa” da Misericórdia. Uma vez que não há mais informação sobre este assunto e que aquela que subsiste não é, por vezes, muito clara no seu conteúdo; e que não é conhecida com exactidão a configuração das instalações da Misericórdia nesta altura, ficamos na dúvida se as obras de elevação referidas se realizaram ou não naquela época. No que toca à igreja a cota de implantação será a original. No que se refere a um possível espaço anexo, onde se realizariam as reuniões da Mesa, depende da realidade a que se referem os registos documentais quando se fala da “casa” na Misericórdia. “Alevantar mais alto” podia significar elevar o nível do chão ou construir um primeiro andar. De facto, sabemos que o edificado da Misericórdia anexo à igreja teve um piso superior, com divisões, mas que Túlio Espanca refere datarem já do século XVIII, nas quais a mesa administrativa reunia e onde se guardava o arquivo, a livraria e os cereais recebidos das rendas e foros das propriedades. Não sabemos, todavia, se entre os finais do século XVI e o século XVIII não existiram outras fases de obras, na sequência do que foi determinado em 1573.
Na antiga sacristia existe lavabo de mármore feito, segundo Espanca, em 1688 a expensas do provedor Dr. Domingos Coelho Reidono.  
O púlpito, de base quadrada em mármore, possui balaústres de ferro tendo sido lavrado, segundo Espanca, na década de 1670 com esmola dada pelo arcebispo de Évora, D. Diogo de Sousa. 
Nas primeiras décadas do século XVIII foi encomendado um novo retábulo para a capela-mor o que fez sacrificar a pintura mural – que complementava a campanha decorativa de aplicação dos azulejos – e obrigou a reconfigurar os tapetes azulejares, mantendo-se os azulejos originais. Este retábulo Barroco, de talha, com a tela da Visitação nunca chegou a ser dourado. 
Na segunda metade do século XIX, para ajudar a diferenciar o espaço destinado aos mesários e ao provedor da Misericórdia, removeu-se parte dos azulejos do alçado Sul da igreja para execução de uma pintura mural de padrão geométrico que enquadrava o cadeiral, então existente. Os azulejos retirados foram, provavelmente, transferidos de forma descuidada para o espelho do banco que fica no alçado Norte. 
Em data não identificada foram removidos alguns azulejos do revestimento do coro alto.
No pavimento da nave existem várias sepulturas de irmãos da Misericórdia do século XVI e posteriores. 
Por cima da igreja, desde o pórtico até à torre ocidental, funcionou a antiga sede da Misericórdia cujo edificado desapareceu já na década de setenta do século XX, primeiro por ruína e depois devido às obras de reconstituição do castelo. 

Protecção: Incluída na Zona de Protecção do Castelo e da Igreja Matriz.