M. Dubost architecte, les sœurs Saint-Charles purent, vers 1817, réparer l’ancienne église. Le sanctuaire de la chapelle se trouvait en contre-bas de deux mètres du chœur des religieuses, lequel devint, par la suite, trop exigu pour la communauté. Il fallut, en conséquence, songer à l’agrandir. Mère Saint-Apollinaire Dupont prit l’initiative de cette mesure. Les travaux commencés en mai 1864, sous la direction de M. Bresson architecte, furent terminés en 1866, et le dimanche 6 mai, M. Grange, vicaire général et supérieur de la congrégation, bénissait solennellement la chapelle, sous son vocable primitif : le mystère de l’Annonciation ; le 19 novembre 1867, le cardinal de Donald consacra le maître-autel, sous le titre de l’Annonciation et en l’honneur de saint Charles Borrhomée, après y avoir renfermé des reliques des saints martyrs Clément, Clair, Léon et de plusieurs autres.
L’église actuelle, longue de 38 mètres et large de 10, est de style roman, à nef unique, avec, en plus, une chapelle latérale. Au maître-autel, se trouve un retable, style renaissance, conservé de l’ancienne église. Au-dessus de l’autel un tableau représente : L’Annonciation ; en 1895, la chapelle a été décorée par un peintre italien.
Dans la nef de droite se dresse un autel de marbre blanc élevé en l’honneur de la Sainte-Vierge et surmonté de sa statue. C’est l’accomplissement d’un vœu fait par la mère Nicoud, supérieure générale, le 31 mai 1832, pour obtenir que la communauté fût préservée du choléra qui désolait alors la France entière. L’autel fut bénit, le 7 octobre 1837, par M. Cattet, vicaire général et supérieur de la congrégation, sous le titre du Très-Saint-Cœur de Marie. Au côté gauche de l’autel majeur s’ouvre une chapelle en contre-haut qui renferme l’ancien chœur des Annonciades.
L’église possède des reliques considérables de saint Boniface martyr, trouvées dans les catacombes et apportées de Rome, en 1846, par M. Dartigue, curé de Sainte-Blandine. De plus le trésor de la chapelle possède un souvenir insigne ; c’est un calice monumental portant en exergue à sa base : « Du second monastère de l’Annonciade céleste, 1700. » Ce calice, qui avait disparu pendant la tourmente révolutionnaire, fut retiré du milieu de débris de ferrailles destinées à être refondues, et grâce, sans doute, à l’inscription susdite, offert par un bijoutier à la communauté Saint-Charles, qui en fit l’acquisition. C’est un travail remarquable : au milieu de têtes d’anges, de gerbes d’épis et de grappes de raisins, le mystère de l’Annonciation y est représenté par l’apparition de l’archange Gabriel à Marie. À l’entrée latérale de la chapelle, mais à l’extérieur, se trouve un oratoire de la Vierge, avec statuette du xviie siècle, très vénérée.
