O edifício da Capela de S. Miguel foi construído provavelmente no século XII e era usado como oratório privativo do antigo Paço Real. O seu nome deve-se ao Arcanjo São Miguel, protetor de D. Afonso Henriques (primeiro rei de Portugal).

No exterior, o grande portal domina a fachada. Esta estrutura naturalista é ladeada por dois pilares com forte simbolismo marítimo. Ao centro encontra-se o Escudo Real Português, em conjunto com a Cruz de Cristo e a Esfera Armilar. A estrutura atual foi o resultado de trabalhos de reforma do Paço Real, dirigidos durante o século XVI, por ordem do rei D. Manuel. No interior da Capela podemos observar vários motivos decorativos, com evidente carga religiosa. A decoração atual resulta de trabalhos realizados maioritariamente nos séculos XVII e XVIII. No espaço, que é simultaneamente sumptuoso e harmonioso, destacam-se os tetos, o revestimento azulejar, o altar mor, o Sacrário e o Órgão.

O grande retábulo, que reveste o altar-mor com um grande trono central, data do séc. XVIII e é ornamentado em talha dourada. Do seu lado esquerdo está representado o arcanjo São Miguel. Além do altar mor, existem ainda dois altares laterais; à esquerda apresenta-se o altar de Nossa Senhora da Luz, padroeira da comunidade académica e, também, duas estátuas de menor dimensão, representando São José e Santo Agostinho; do lado direito está o altar de Santa Catarina e as estátuas dos jesuítas Inácio de Loyola e Francisco de Borja. Ao lado deste altar, encontra-se uma estátua de Nossa Senhora da Conceição, padroeira da Universidade e de Portugal. Os azulejos que revestem a capela mor, de padronagem azul e branca, foram aplicados em 1613. O revestimento a azulejos, de tipo “tapete”, que revestem grande parte da nave da capela, foi fabricado em Lisboa e aplicado em meados no séc. XVII.

No teto do altar mor destacam-se a insígnia da Universidade de Coimbra, representada por uma figura cristã e ainda os emblemas das Faculdades maiores, segundo a antiga organização universitária: Teologia, Cânones, Direito Civil e Medicina; no teto da nave encontra-se o brasão real rodeado pelos 3 arcanjos maiores: S. Miguel, S. Rafael e S. Gabriel.

Sobressai no conjunto da Capela o Órgão barroco, que data de 1737, e contém mais de 2000 tubos. Este mecanismo é revestido por uma caixa de madeira em talha dourada e decorado com motivos orientais (chinoiserie). Mandado construir por D. João V, este órgão destinava-se a uma igreja de dimensões muito maiores. Assim se explica a sua desproporção quando comparado com o espaço onde se encontra instalado.

Atualmente, ainda é utilizado em concertos, missas e outros atos religiosos, apresentando-se em perfeito estado de funcionamento.

Sobre o Coro, destinado ao grupo musical de académicos que participam nas celebrações dominicais, está a tribuna real, espaço onde a família real assistia às cerimónias com uma vista privilegiada sobre a Capela.