Длина тела взрослых особей достигала от 1,5 до 6 см, в среднем она равнялась 4 см. Высота тела составляла от 7 до 16% его длины, в среднем около 11%.
Тело пикайи удлинённой формы, округлого сечения в передней части и сжатое с боков в остальных частях. Вдоль брюшной стороны тянулся узкий гребень, напоминающий плавник. Подобный гребень, хотя и не столь высокий, был и на спинной стороне.
Голова была очень маленькая, подразделенная на две округлые лопасти, на которых имелась пара щупалец. Есть основания полагать, что эти щупальца были упругими, поскольку после смерти животного они обычно оставались прямыми, судя по сохранившимся отпечаткам. Скорее всего, они выполняли функцию органов обоняния и осязания. У основания головы на ее нижней стороне размещалось ротовое отверстие. Никаких органов, похожих на глаза, не обнаружено.
Позади головы по обеим сторонам глотки имелось 9 пар ветвистых придатков, которые трактуются исследователями как наружные жабры. Вблизи оснований этих придатков иногда видны небольшие округлые пятна, возможно, соответствующие жаберным щелям.

Мускулатура разделена на множество поперечных сегментов — миомеров, которых насчитывается до сотни. Миомеры имеют сигмоидные очертания. Границы между миомерами хорошо заметны на ископаемых останках, поскольку в соответствующих местах отпечатков повышено содержание углерода. По всей видимости, миомеры были разделены прослойками плотной соединительной ткани, которая разлагалась медленнее, чем мускулатура животного. Сегментация распространяется и на брюшной плавник.
Внутри туловища на спинной стороне расположен плотный продольный тяж, который сохраняет объёмную, выпуклую форму даже у ископаемых останков. Он начинается позади глотки и тянется до самого конца туловища. Раньше он рассматривался исследователями как хорда. Однако, его толщина слишком велика для хорды. Кроме того, он расположен слишком высоко, не оставляя места для нервной трубки, которая должна размещаться выше, чем хорда. Прежняя интерпретация была пересмотрена в 2012 году С. Конвеем Моррисом и Ж.-Б. Кароном. В их работе этот тяж именуется спинным органом. Происхождение и функции данного органа пока остаются неясными.
Хорда и нервная трубка, по интерпретации С. Конвея Морриса и Ж.-Б. Карона, располагаются ниже спинного органа.
Пищеварительная система открывается ротовым отверстием у основания головы. В передней части кишечника имеется расширение — глотка. Анальное отверстие, согласно реконструкции С. Конвея Морриса и Ж.-Б. Карона, расположено на заднем конце тела.
Еще один тонкий продольный тяж расположен на брюшной стороне тела. С. Конвеем Моррисом и Ж.-Б. Кароном он интерпретируется как кровеносный сосуд. На некоторых экземплярах подобный сосуд обнаружен и на спинной стороне.