在中国人在外国合法工作时遇害的情况下，涉及到的处理部门是中国外交部。中国外交部会协调并协助处理受害者的某些事务，比如提供领事保护和帮助遇害者家属处理相关事宜。

根据《中华人民共和国领事保护法》，中国政府对境外中国公民及其合法权益享有领事保护职责，保护措施包括领事干预、领事协助和领事提醒等。同时，中国政府根据《中华人民共和国刑法》等相关法律，可以依据境外中国公民的人权和合法权益，维护他们的合法权益。因此，在中国人在外国合法工作时遇害的情况下，中国外交部会根据相关法律法规处理。