La Trinitat de Vilalta es troba situada a la banda nord de la masia de Vilalta, just al costat de l'accés principal que condueix dins la lliça, tancada amb un mur de pedra.
La capella és de planta rectangular, amb absis carrat i coberta amb teulada de doble vessant amb aigües a les façanes laterals i coronada per un campanar d'espadanya d'un sol ull que conserva una campana. Està construïda amb murs de maçoneria de pedra arrebossats i cantonades diferenciades de carreus de majors dimensions.
A la façana principal, orientada al sud-oest, hi ha adossat un ampli porxo de teulada de doble vessant, tancat per un baix mur frontal amb una columna de pedra i una paret lateral amb un porta d'accés emmarcada amb pedra. La façana presenta un portal d'arc de mig punt adovellat amb un guardapols motllurat que el ressegueix. A la clau de l'arc hi ha la data de 1552 esculpida en baix relleu i amb un gran motiu figuratiu al centre també esculpit en baix relleu que representa la Santíssima Trinitat. A la dreta del portal, pràcticament adossat a ell, hi ha una escala de cargol de fusta que condueix a un primer pis. A la part superior de la façana, sobre el porxo, s'hi obre un òcul i més amunt una finestra apaïsada.
A la zona de l'absis, orientat al nord-est, hi ha una petita finestra emmarcada amb monòlits de pedra, sota el carener. A la façana sud-est s'hi adossa un petit cos que sobresurt perpendicularment de teulada d'una vessant.
