La chapelle, le cœur du bâtiment, abrite l'accueil, l'auditorium, le café, les salles d'expositions et une salle de réunion. Dans la grande nef de 15 mètres de haut, un auditorium avec gradins et scène rétractables a été installé. L'espace peut servir à accueillir des expositions et conférences. "Le projet a permis de redonner des volumes à l'espace", estime Mathieu Lours, historien de l'architecture, spécialiste des architectures religieuses et de l'architecture française à l'époque moderne.
Toujours dans la nef, le carrelage au sol a été découvert en cours de chantier, et nettoyé. En hauteur intermédiaire, l'ensemble des triforiums [un passage aménagé, NDLR], autrefois fermé, a été ouvert pour que "les ailes latérales puissent offrir des accès à la chapelle", explique Patrick Mauger. Des vitrages et un système coupe-feu ont été ajoutés. Par ailleurs, un traitement acoustique mural permet la tenue de spectacles.
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