El templet, que s'alça, és fet de granit i té planta circular, amb una columnata que envolta la cel·la, coberta per una cúpula semiesfèrica. A la planta hi ha un crepidoma, que són tres escales cadascuna de les quals representa les tres virtuts teologals: la fe, l'esperança i la caritat, que alternen amb portes i finestres separades per pilastres, cadascuna de les quals es correspon amb una de les columnes del peristil.
Just davall de l'altar major hi ha la cripta on, pretesament, hi havia clavada la creu de sant Pere. Aquesta cripta simbolitza el martiri de l'apòstol.
Aquesta obra es considera el manifest de l'arquitectura del classicisme renaixentista, donada la seva puresa de línies i la seva austeritat decorativa. El seu significat és la simbolització de la condició de l'apòstol Pere com a primer pontífex i fonament de l'Església, i la seva funció és commemorativa i religiosa.
