La chapelle date du xiiie siècle. Il s'agit d'un vestige de l'ancienne église Saint-Sulpice de Bonnevaux. En effet, l'ancienne commune de Bonnevaux était indépendant de celle de Buno, avant la Révolution française, et disposait de sa propre église paroissiale. En 1794, alors que Bonnevaux se dépeuple, la commune est rattachée à celle de Buno. En 1816, l'état général de l'église étant fortement en ruine, et la commune ayant détruit le clocher et la nef, l'édifice est acheté par Mademoiselle d'Averton, propriétaire du château de Chevrainville voisin. Malgré son souhait de rétablir le culte dans cette chapelle, la chapelle est transformé en relais de chasse. Le lieu a fait l'objet de réaménagements, tant à l'intérieur (plancher, charpente), qu'aux abords, en 1959.
La chapelle est sur une propriété privée et elle est inscrite au titre des monuments historiques depuis 1950.