Икона написана на золотом фоне. В ее углах изображены пророчества о Богоматери, которые написаны в Ветхом Завете. Среди них есть сцены с видениями пророков Моисея и Иезекииля. Древнерусские иконы Неопалимой Купины носили не только религиозно-догматическую символику. Они отражали представления людей тех времен об устройстве мира. Во многом эти представления перекликались со славянской мифологией. Композиция иконы представляет собой слияние Ветхого и Нового заветов. Связующая нить между ними — пророчество о воплощении Бога через Деву.

Богоматерь, которая держит на руках Иисуса Христа, изображена на фоне звезды. Звезду образуют два перекрещенных ромба охристо-коричневого и алого цветов. Звезда из ромбов отсылает молящихся к событиям Рождества Христова. Внешний ромб символизирует пламя купины. Для его изображения иконописец использовал красную краску из сернистой ртути — киноварь. По углам внешнего ромба расположены символы евангелистов. Внутренний ромб представляет собой сам куст купины. На его фоне и в разноцветных лепестках между лучами звезды проступают контуры ангелов, которые держат в руках различные атрибуты. Эти атрибуты символизируют различные природные явления.

Подобная форма ореола появилась еще в первые века христианства. Позже она получила распространение в византийской иконографии при изображении Спасителя и Богоматери. Образ Девы Марии, заключенный в восьмиконечную звезду, часто встречался на крестах и панагиях, которые попадали на Русь из Византии. Панагия — небольшой богато украшенный медальон, на котором изображена Богоматерь. Такие медальоны носят архиереи.

Икона проходила реставрацию в научно-реставрационном центре имени академика Игоря Грабаря в 1993–2012 годах.