La chiesa di Santa Chiara fu concepita sulle basi del pensiero francescano, il quale seguiva i principi di povertà e semplicità.

La modesta sturttura religiosa presentava una navata unica, pareti con pochi ornamenti e una facciata spoglia a capanna, in linea con i presupposti francescani e gotici. Posta all'interno di uno spazio recintato, la chiesa era raggiungibile da via Gemona attraverso un ponte costruito sulla roggia da cui si accedeva anche al monastero.

La struttura religosa venne raffigurata nella veduta di Gazoldi-Cosatino-Ruffoni del 1661 con una facciata molto simile a quella odierna, composta da una finestra circolare al centro e due fori lunati ai lati. La descrizione fornita dalla mappa sembra confermare l'assetto trecentesco della chiesa di Santa Chiara, evidenziando anche un piccolo campanile e la piccola chiesetta dedicata a Santa Maria della Misericordia, meglio illustrata nella pianta del 1690 attribuita a Joseph Heintz il giovane.

Nel corso del XVI secolo ci furono i primi lavori di ampliamento e modifica, che proseguirono per altri due secoli. Nel corso di questo periodo la chiesa fu adornata da tele, pale d'altare e sculture, grazie principalmente alle numerose donazioni dei cittadini udinesi. L'impianto generale di Santa Chiara fu rimaneggiato più volte, soprattutto nel corso del Settecento in cui si intrecciarono diverse maestranze di grande rilievo. Tra queste Giovanni Battista Valnegra, il quale intervenne sui problemi strutturali della chiesa dandone un nuovo aspetto.

Attualmente la struttura religiosa mantiene le caratteristiche apportate durante il XVII-XVIII secolo, presentandosi all'esterno con una facciata a capanna e una serie di arcatelle cieche lungo la linea del colmo, mentre all'interno si sviluppa in una grande aula voltata a botte.