La chapelle baroque
Sous la voûte principale, un médaillon central, évoquant le plus souvent un épisode de la Vierge, est entouré de figures allégoriques évoquant, chacune, l'une des vertus du saint. Les peintures de la chapelle latérale évoquent quant à elles des épisodes marquants de la vie de François de Sales.
Le choeur des religieuses
Cloîtrées, les visitandines participent aux offices depuis le chœur des religieuses, derrière la grille qui les sépare de la chapelle. La grille, autant que la disposition des lieux, les rendaient invisibles aux fidèles.
L'autel
Il est réalisé en 1747 pour la béatification de Jeanne de Chantal par François Tanzi, un sculpteur toscan et plaqué d'une très grande variété de marbres. La porte du tabernacle évoque l'eucharistie - le pain et le vin -, à travers des épis de blés et des grappes de raisin.
Les peintures du chœur
Le père Ménestrier, jésuite grenoblois, est le concepteur du programme iconographique de la chapelle, qu'exécute le peintre Toussaint Largeot sur les voûtes, murs et pilastres. Empreintes d'influence italienne, ces peintures en trompe l'oeil rappellent, comme toutes les peintures et fresques religieuses, les principaux moments de la vie du Christ et des saints. Le principe en est simple : autour d'un médaillon de camaïeu de jaune d'or qui reprend une scène biblique, des figures féminines évoquent les qualités de François de Sales... indispensables pour devenir un saint.
Sous la voûte du chœur, on reconnaît « la présentation de Jésus au temple », « Jésus enseignant aux docteurs » , « la fuite en Égypte » (inspirée du tableau de Nicolas Poussin) et « la mort de saint Joseph ». Parmi les figures allégoriques, on reconnaît la charité au carquois d'où s'échappent des flammes, la foi, à la croix et au calice, l'espérance tenant une ancre et l'amour du prochain, aux enfants qui l'entourent.
Les peintures de la travée centrale
Des scènes du nouveau testament apparaissent dans les médaillons. On reconnaît notamment « l'adoration des mages » et « l 'adoration des bergers ». Parmi les allégories, on peut identifier la piété à la flamme qu'elle porte sur le front et qui symbolise la résurrection, l'assiduité tenant un sablier, la vigilance portant un spectre surmonté d'un œil, l'humilité retournant une couronne et la modestie tenant une fleur, éphémère comme toute chose en ce monde.
Sur les murs, apparaissent à gauche face au chœur, « la Pentecôte », flanquée à droite d'une allégorie de la force déplaçant une colonne, et, à droite, des visitandines agenouillées autour d'un arbre, regardées depuis le ciel par la Vierge et saint François de Sales. Les deux figures qui encadrent ce médaillon portent, l'une un cadran solaire et l'autre une fleur de tournesol, symboles d'un emploi du temps qui doit être tout entier consacré au service du Seigneur.
Quant à la peinture en trompe l'œil, au centre de l'arcade - un coin de ciel bleu derrière une balustrade où reposent une draperie rouge et un livre -, il est possible qu'elle ne soit due qu'à la seule initiative du peintre.