Het symmetrische grondplan van de openluchtkapel in Dokkum bestaat uit een halfronde met gewelven afgedekte processiegang rondom een open ruimte. Het halfronde binnenterrein wordt afgesloten door een rechte processiegang met in het midden een uitbouw in de vorm van een abside. Aan beide uiteinden van de rechte processiegang zijn kleine, gesloten ruimten aangebracht waarvan de goothoogte hoger is dan van de processiegang. Deze ruimten vervullen de functie van sacristie. Aan de naar binnen gerichte zijde van de rechte processiegang, ter hoogte van de genoemde abside, bevindt zich een verhoogd presbyterium. De toegang tot het binnenterrein wordt gevormd door een hoge, gemetselde doorgang met zadeldak. Aan de binnenzijde van de halfronde processiegang is de houten dakconstructie uitgevoerd met een groot overstek. Hieronder zijn trapsgewijze zitplaatsen aangebracht. Al het metselwerk werd uitgevoerd in een groot formaat baksteen en dicht gevoegd met kalkmortel. De gewelven werden uitgevoerd met Perfora elementen. Over dit werk van H.W. Valk ontstond grote opschudding in de kring van Nederlandse architecten. Valk had de ontwerpen namelijk gratis ter beschikking gesteld. De neoromaanse kapel werd gebouwd naast het processiepark, dat in 1925 was ontworpen door de architect Wolter te Riele. Het ontwerp dat deze architect in 1926 voor de bedevaartskapel maakte, werd niet uitgevoerd. De eerste steen werd gelegd op 8 februari 1934. De kapel werd ingewijd op 6 augustus van dat jaar. De twaalf terracotta kruiswegstaties werden ontworpen door de beeldhouwer Jacques Maris. De staties zijn geplaatst in kapelletjes die zijn gebouwd met materiaal dat afkomstig is van de opgravingen van de voormalige Cisterci?nzer abdij Klaarkamp in Friesland. Bij de twaalfde statie is een plaquette ingemetseld ter herinnering aan de initiator van dit bedevaartsoord, Titus Brandsma.