Le muscle sartorius est contenu dans le fascia lata.
Ses fibres sont dirigées vers le bas, en dedans et en arrière, passant en diagonale en croisant la face antérieure de la cuisse. Elles arrivent au bord médial de la cuisse à mi-hauteur, pour se dirige ensuite à la verticale vers le bas en direction du genou.
Le muscle sartorius se termine par un large tendon qui vient s'insérer sur la partie antéro-médiale de l’extrémité proximale du tibia, en avant des insertions du muscle gracile, en haut, et du muscle semi-tendineux en bas. L'épanouissement de ces trois tendons sur le sommet du tibia prend le nom de patte d'oie.
Ce muscle glisse sur une bourse synoviale au niveau de son tendon inférieur pour minimiser les frottements contre le condyle médial du tibia : la bourse ansérine.
Le muscle sartorius est innervé par une branche du nerf fémoral : le nerf musculo-cutané externe. Ce dernier donnera un rameau moteur pour le muscle sartorius, mais aussi un rameau sensitif.