Ευρίσκεται δίπλα από την Αρχιεπισκοπή Αθηνών, στην οδό Ναυάρχου Νικόδημου 28, πριν τη συνάντηση της με την οδό της Άγιας Φιλοθέης. Λόγω του μικρού της μεγέθους, είναι γνωστή με το όνομα «Ρηνάκι» η «Άγια Ρηνούλα».
Με βάση σχετική μελέτη του παλαιού ιδιοκτήτη, του αείμνηστου Καθηγητή Αμίλκα Αλιβιζάτου, πρόκειται για μονόκλιτη βασιλική, με μεταγενέστερη ξύλινη στέγη, σκεπασμένη με κεραμίδια, που πιθανόν κτίστηκε επάνω σε άλλη παλαιότερη εκκλησία. Οι διαστάσεις είναι: μήκος 5,45, πλάτος 4,50 και μέγιστο ύψος (ως την οροφή) 4,15μ.
Προς την πλευρά της οδού του Ναυάρχου Νικόδημου είναι ημιυπόγειος, και εκεί το ύψος της είναι 1,95μ. Στη βόρεια και νότια πλευρά έχει από ένα μικρό αψιδωτό παράθυρο, που δημιουργήθηκαν μεταγενέστερα μετά από το κτίσιμο ως ένα ύψος των ανοιχτών αψίδων (καμάρων), που υπήρχαν.
Και οι δύο καμάρες υποβαστάζονταν από απλούς μαρμάρινους κίονες, με απλά τετράγωνα κιονόκρανα δωρικού ρυθμού. Σε όλο το πλάτος της παραστάδας της βόρειας καμάρας διασώζεται από τη μέση και επάνω (άλλοτε ήταν ολόσωμη) τοιχογραφία του 15ου η 16ου αι., που εικονίζει τον Ιωάννη τον Πρόδρομο, γεγονός που οδηγεί στο συμπέρασμα ότι δεν τέλειωνε στην άκρη της παραστάδας η οικοδομή της εκκλησίας (ο εξωτερικός εξογκωμένος τοίχος είναι μεταγενέστερος), και επομένως συνεχιζόταν αψίδα, που με άλλη αντίστοιχη στη νότια πλευρά θα σχημάτιζε σταυροειδή τύπο ναού ή, το πιθανότερο, συνέχιζε αψιδωτός διάδρομος, που οδηγούσε στο διπλανό μοναστηριακό συγκρότημα του Αγίου Ανδρέα.
Στο δάπεδο της νότιας καμάρας, μετά την απομάκρυνση των πρόσθετων υλικών που την είχαν κλείσει ως ένα ύψος, ανακαλύφθηκε σε άριστη κατάσταση το, ρωμαϊκής τέχνης, αυλάκι του παλαιού υδραγωγείου, που είχε ροή από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Επομένως, ο χώρος που βρίσκεται το εκκλησάκι της Αγίας Ειρήνης αποτελούσε τμήμα του αρχαίου ρωμαϊκού λουτρού στο όποιο, σύμφωνα με τον Καμπούρογλου, πιθανόν να λούστηκαν, όταν σπούδαζαν στην Αθήνα, ο Μ. Βασίλειος και ο Γρηγόριος ο Ναζιανζηνός.
Εξωτερικά στη δυτική πλευρά, επάνω από την αψιδωτή θύρα εισόδου, είναι εντοιχισμένο ένα βυζαντινό θωράκιο, που εικονίζει ένα σταυρό ανάμεσα σε φύλλα και ανθέμια.
Το 1968 ο Καθηγητής Αλιβιζάτος με διαθήκη του κληροδότησε τον ναό στην Ακαδημία Αθηνών, η όποια πρόσφατα (από την 1-1-2002, μετά από αίτημα του Μακαριωτάτου Αρχιεπισκόπου κ. Χριστοδούλου), τον παραχώρησε, μαζί με το παρακείμενο μικρό κτίσμα, έναντι μισθώματος και για πενήντα χρόνια στην Αρχιεπισκοπή, η οποία ήδη προγραμματίζει την επισκευή του από τις πολλές φθορές που έχει υποστεί. Μετά την επισκευή, θα αρχίσει να λειτουργείται περιοδικά και, μαζί με το γειτονικό κτίσμα που και αυτό θα επισκευαστεί, θα αποτελέσει πνευματικό πυρήνα της Εκκλησίας για τη νεότητα.
