La casa está ubicada en la Colonia Ampliación Daniel Garza en la delegación Miguel Hidalgo de la Ciudad de México. La fachada principal está en la calle General Francisco Ramírez números 12 y 14, una pequeña calle cercana al centro histórico del antiguo pueblo de Tacubaya. Hoy es una zona obrera que ha sido totalmente engullida por la expansión urbana de la Ciudad de México. La casa de los Ortega está al lado. La casa está construida de hormigón con un enlucido de yeso. El extremo norte está ocupado por el estudio, con su propia entrada en el número 12, y la parte restante, el número 14, era la residencia privada de Barragán. La mayor parte de la influencia arquitectónica de la casa es mexicana, pero también hay influencias internacionales. Sus influencias mexicanas incluyen los edificios de su juventud en Jalisco, el uso de la construcción de mampostería y la tradición de dividir fuertemente el espacio público y el privado. Su uso del color se basa en los colores vibrantes del México tradicional, templados por las influencias artísticas de Rufino Tamayo y, en particular, de Jesús Reyes Ferreira. Reyes influyó en que el diseño de interiores mexicano se alejara del estilo francés y se convirtiera en un estilo más indígena en las décadas de 1930 y 1940. Con la excepción del desayunador, la casa está diseñada para no necesitar luz artificial durante el día, con ventanas y otras aberturas colocadas para dejar entrar la mayor cantidad de luz posible.
Las fachadas de la casa se alinean con la calle y son muy sencillas, con muros de cemento tosco muy similares en color y composición a sus vecinos. La única distinción es que los muros son mucho más altos. Sólo tiene algunas ventanas pequeñas y dos puertas a las calles exteriores en el lado suroeste. Por esta razón, la casa no es fácilmente visible. Como la fachada es lisa y llana, no hay forma de adivinar la disposición del interior. En cambio, la casa se concentra en el interior, centrada en un jardín, que a su vez está rodeado de altos muros excepto en el oeste. La casa se ha comparado con un oasis con altos muros para mantener alejado el «caos urbano»
Las cualidades de su arquitectura se expresan en el interior, incluido el espacio del jardín. Utilizó fuertes esquemas de color no armónicos. Está diseñado para aprovechar al máximo la luz natural, así como para que el espacio fluya libremente, utilizando formas geométricas. El metraje total de la construcción es de 1.161 m2, con dos plantas, una terraza en la azotea y un jardín privado. La casa representa una integración de estilos arquitectónicos modernos y tradicionales, que desde entonces ha sido influyente, especialmente en el diseño de jardines, plazas y paisajes. Los niveles de las plantas no son regulares y las habitaciones tienen diferentes alturas.
La entrada principal al estudio está en el nº 12 pero también se puede acceder desde el salón. También se puede acceder desde el jardín a través de un patio.
Después de entrar por la puerta del #14, se entra en un vestíbulo desnudo y tenue, cuyo propósito principal es el de amortiguar el interior de la casa y el mundo exterior. Es pequeño y escaso. El suelo es de piedra volcánica y continúa en el vestíbulo. Esta piedra suele utilizarse para los suelos exteriores, lo que da a la zona un aire de patio. Este conduce a un vestíbulo con un techo alto, luz amarilla sobre un suelo de piedra volcánica y una de las paredes pintada de color fucsia.
Tras un umbral bajo y un biombo de pergamino se encuentra el salón, con un techo de doble altura de vigas de madera y un suelo de tablones de pino. Las paredes son blancas con pequeñas puertas que conducen a los espacios de servicio. La ventana principal da al jardín. Otros espacios de la planta baja son la sala de lectura/biblioteca y el comedor, que tiene un techo bajo y una pared fucsia con cuencos de cerámica de todas las partes de México expuestos. Los espacios de esta planta están divididos por escaleras y biombos.
El comedor, el salón, el rincón de desayuno y la cocina se abren a la zona del jardín, que tiene una fuente. El jardín iba a ser simplemente de césped, pero el arquitecto permitió que varias plantas crecieran con semilibertad, lo que permitió que la vegetación tuviera un aspecto más salvaje. Es pequeño pero parece más grande porque limita con el jardín del vecino. Las ventanas que dan a este jardín se cambiaron de sitio después de terminar el edificio y las marcas dejadas por sus antiguos emplazamientos dan a esta fachada un aspecto descuidado. Las ventanas se colocaron y movieron pensando en el interior. Una de las ventanas que se movió fue la del comedor, posiblemente para corregir la vista mientras se está sentado a la mesa.
Otra abertura exterior es el Patio de las ollas, que está en el lado oeste del edificio. No estaba en los planos originales, sino que fue el resultado de modificaciones posteriores para separar el taller del jardín. Es un espacio pequeño pero que aporta luz y verdor en el centro de la estructura.
La planta superior es un espacio más privado con gruesas persianas de madera para las ventanas. El acceso a esta zona y a la terraza de la azotea se realiza a través de unas escaleras de piedra que carecen de barandilla, una característica típica de Barragán. La planta superior contiene un dormitorio principal con vestidor, una habitación de invitados y una «sala de tarde». El dormitorio principal tiene una ventana que da al jardín y era donde dormía el arquitecto, llamándolo simplemente «habitación blanca». Contiene un cuadro llamado «Anunciación», así como un biombo de treinta centímetros de altura con imágenes de una modelo africana recortadas de revistas. El vestidor adjunto al dormitorio también se llama cuarto del Cristo, con su crucifijo. La habitación de invitados da al este, a la calle, y originalmente era una terraza. Ésta y las habitaciones tienen un aire monacal por su escasez y tipo de mobiliario, reflejando las creencias franciscanas de Barragán.
La terraza de la azotea tiene paredes altas de color rojo sangre, gris pardo oscuro y blanco, con los suelos de baldosas de cerámica roja. Los muros tienen el efecto de enmarcar el cielo, además de ocultar la chimenea, el depósito de agua y la escalera de servicio. Sirve de pequeño mirador, con vistas al patio, al observatorio, a la capilla y al jardín. El lado que da al jardín tiene una sencilla barandilla de madera.