L'aménagement de la chapelle appartient à la campagne de travaux conduits par Léopold de Tricaud après son entrée en pleine propriété du château en 1872. La chapelle semble destinée à honorer la mémoire de Marguerite de Tricaud, fille unique de Léopold et Gabrielle emportée par le croup 1869 à l'âge de trois ans. Les deux dates portées sur le décor de mosaïque balisent le chantier : la première, le 27 avril 1869, est la date du décès de Marguerite ; la seconde, le 28 août 1875, correspond probablement à la date de consécration de la chapelle. Les auteurs du mobilier et du décor ne sont pas connus.

En 1932, Marie de Saint-Exupéry impose l'enlèvement de tout le mobilier avant la vente, y compris les immeubles par destination composant le décor de la chapelle. Les stalles et boiseries du chœur, l'autel, la table de communion, les vitraux et les mosaïques doivent donc être déposés, par mesure de piété ou de fidélité familiale ou dans l'espoir d'une valorisation financière. Toutefois, la comtesse ne parvient pas à financer l'intégralité des opérations de dépose et renonce finalement à l'enlèvement de la mosaïque. Les boiseries déposées restent plusieurs mois entreposées dans les communs du château dans l'espoir d'une offre de rachat, mais leur trace est perdue ensuite.

Dans le cadre de l'aménagement de la colonie-préventorium, la chapelle est d'abord transformée en infirmerie. Elle est ensuite rénovée (peinture, électricité) et mise en valeur sous la forme d'un musée Saint-Exupéry en 1986.