Eine Burgkapelle wurde 1124 durch Bischof Otto I. zu Ehren der Heiligen Walburga, Philippus und Jacobus eingeweiht. Der Standort dieser Kapelle ist unbekannt. Nachfolgekapellen wurden bei der Brandschatzung durch Markgraf Albrecht Alcibiades von Brandenburg-Kulmbach 1553 zerstört. Seit 1617 sind Gottesdienste auf dem Plateau der Burg urkundlich nachgewiesen. 1755 wurde die heute noch stehende Kreuzigungsgruppe von Georg Adam Reuß geschaffen, die dort stattfindenden Gottesdienste führen nach kirchenrechtlichen Vorschriften die Tradition von 1124 fort. Eine Neufundierung des Gottesdienstes zum 1. Mai stifteten die Geschwister von Grafenstein im Jahr 1824.
Die heutige Kapelle mit dem Eingang im Torhaus entstand 1834. Der Architekt für die Gesamtanlage war Bernhard Solger, ein Schüler von Karl Alexander Heideloff und Friedrich von Gärtner, später einflussreicher Stadtbaurat in Nürnberg.
Die Leitung des Umbaus zu einem gotisch gewölbten Raum lag in den Händen des königlichen Bauinspektors Friedrich Panzer. Den Altar, dessen Tympanon eigentlich für den Eingang der Kirche von Tiefenpölz vorgesehen schuf der Bildhauer Adam Schäfer, der nach einem Entwurf von Karl Heideloff arbeitete.
Der Raum besitzt ein altes Gewölbe, welches um den Chorraum nach Süden verlängert wurde. Der Schlussstein dieses Gewölbes zeigt den Stadtritter aus dem Bamberger Stadtwappen. In der Kapelle fanden Grabdenkmäler aus Bamberger säkularisierten Kirchen Platz. Die Kapelle wurde ein Jahr nach der ersten Messe am 1. Mai 1836 durch Franz Seraph Freiherr von Lerchenfeld eingeweiht.Die originalen Glasfenstergemälde wurden in den 1960er Jahren entnommen und befinden sich heute in den Depots des Historischen Museums.
