La chapelle, construite en 1873, marque l'emplacement de l'abside d'un édifice de culte chrétien plus ancien dégagé par Bulliot en 1872. Cet édifice chrétien s'était substitué à un temple d'époque romaine de plan centré (fanum), analogue, en plus petit, au "temple de Janus" encore visible à Autun.
Près de la chapelle, une croix érigée en 1851 rappelle la tradition selon laquelle saint Martin, évangélisateur du pays éduen au IVe siècle, serait venu en personne sur le Mont Beuvray.
