Les femelles Osmia caerulescens mesurent 10–11 mm de longueur, ce sont des abeilles bleu-noir foncé avec un éclat métallique, qui sont à peine couvertes de poils bruns avec ceux sur l'abdomen formant une bande étroite, dense et aplatie sur la marge postérieure de chacun des les segments. Le pinceau dense de pollen collectant des scopae sur la face inférieure de l'abdomen est noir de jais. Les mâles sont légèrement plus petits, 9 mm, plus élancés, nettement vert métallique et vêtus de poils clairs.