칠장사 원통전은 1725년(영조 1)에 만들어진 건축물이다. 내부 관음보살상에서 발견된 복장 기록에 따르면 보살상은 1718년(숙종 44)에 조성했다고 한다. 그러나 공포를 비롯해 원통전 곳곳에서 후대에 변경된 것으로 추정되는 부분도 발견된다.

원통전은 관세음보살을 모신 전각이다. 관세음보살은 대자대비한 마음으로 중생을 구제하고 제도하는 보살이다. 일반적으로 관음전이라고 하는 경우가 많은데, 규모가 크거나 건물의 격을 높인 경우 두루 원융통(圓融通)으로 중생을 구제하신다는 의미에서 원통전이라고 부른다. 칠장사 원통전은 안성 청룡사 관음전과 더불어 경기 지역 관음신앙을 살펴볼 수 있는 극히 드문 사례 중 하나이다.

칠장사 원통전은 정면 3칸, 측면 2칸의 소규모 불전이다. 정면에 사용된 4개의 초석은 기둥 자리를 양각으로 도드라지게 만들었는데 고려시대 초석을 재사용한 것이다. 원통전 정면의 축대와 계단 역시 고려시대 석재를 재사용했다. 공포와 지붕은 정면과 배면에 차이를 두었다. 정면 공포는 화려하게 꾸민 반면, 배면은 단순하게 주두 하나만 두었다. 또 정면 지붕은 서까래 끝에 네모난 모양의 부연을 덧댄 겹처마인 반면, 배면은 서까래만 설치한 홑처마이다. 원통전 내부는 중앙에 우물천장을 두고 앞뒤로 경사지게 빗천장을 꾸몄다. 특히 배면 좌우 협칸의 빗천장은 1칸을 8개 구획으로 나누어 여러 선인(仙人)의 모습을 묘사한 것이 특징적이다.