Anthony van Dyck wendet sich, um den Blick des Betrachters zu treffen, seine rechte Hand berührt sanft die Blütenblätter einer großen gelben Sonnenblume, während seine linke Hand eine goldene Kette hält, die über seine Schulter drapiert ist. Er steht im Freien, umrahmt von leuchtenden Wolken und einem lebhaften Himmel, sein rosa Übermantel fängt das Licht ein, das auch die Ränder der Sonnenblume erhellt. Die Kette, die er zeigt, war ein Geschenk von Karl I., dessen Abbild auf einer Medaille zu sehen ist, die jetzt von dem Ärmel verdeckt wird, und markiert van Dycks Rolle als Hofmaler in England.

Gemalt nach van Dycks Ankunft am englischen Hof, gehört Selbstporträt mit einer Sonnenblume zu seiner späten englischen Periode, als sein Porträtstil besonders einflussreich wurde. Die Sonnenblume, die Kette und van Dycks direkter Blick signalisieren zusammen seinen Status und seine Beziehung zur königlichen Patronage, ein Thema, das seine Arbeit in der Barockbewegung auszeichnete.