За алтарной частью базилики Преображения находится часовня Неопалимой Купины, построенная на том месте, где, согласно библейскому повествованию, Бог разговаривал с Моисеем. Исполняя библейское указание, все входящие должны снимать здесь свою обувь. Часовня является одним из древнейших монастырских строений, её упоминает в конце IV века паломница Сильвия в своём рассказе о Святых местах Востока.

Часовня посвящена Благовещению и украшена иконами, посвящёнными этому празднику. В апсиде часовни сохранилось мозаичное изображение креста X века. Также имеется икона Богородицы с младенцем Иисусом на руках, сидящей в центре Неопалимой Купины.

Часовня имеет престол, расположенный не, как обычно, над мощами святых, а над корнями Купины. Для этой цели куст был пересажен в нескольких метрах от часовни, где продолжает расти дальше. В часовне нет иконостаса, скрывающего алтарь от верующих, и паломники могут видеть под престолом место, где росла Купина. Оно обозначено отверстием в мраморной плите, закрытым серебряным щитом с чеканными изображениями горящего куста, Преображения, Распятия, евангелистов, святой Екатерины и самого Синайского монастыря. На плите сохранилась греческая надпись XIII века: «Помяни, Господи, раба Твоего, смиренного Гавриила Орипсая, архиепископа святой горы Синайской в Святой Купине». Литургия в часовне совершается каждую субботу.

Азбука паломника