S.chilensis fue descubierto en la cuenca del Tiburón, en la Formación Caleta Herradura del Plioceno. El espécimen holotipo consiste de un húmero izquierdo completo y fue uno de los rasgos principales usados para distinguir a S. chilensis como una nueva especie. El húmero tiene una profunda fosa en la superficie proximal anconal bajo la cabeza y un proceso entepicondilar relativamente pequeño y estrecho, diferente del de cualquier especie moderna de Spheniscus. Este hueso también tiene un eje relativamente delgado similar al de Spheniscus magellanicus y Spheniscus demersus. El tarsometatarso tiene unos surcos anteriores poco profundos bajo los forámenes proximales, a diferencia de las especies actuales de Spheniscus. La ulna, el radio, carpometatarso y el fémur solo muestran pequeñas diferencias con sus parientes modernos del género.

En tamaño y proporciones, S. chilensis se parece mayormente a las especies actuales S. humboldti y S. magellanicus.^[1]​