El origen de esta capilla está en la primitiva ermita de la Virgen de Gracia, que se remonta al siglo XVI. A finales de ese siglo, hacia 1591, se asentará allí la orden agustina antes de su definitivo traslado, en 1616.
La antigua ermita y el hospital, con su extensísima huerta, ocupaban una extensa manzana limitada por las calles Media Aranzada, Milagrosa, Sor María Trillo y Travesía de San Ignacio. Con ligeras amputaciones se mantuvo hasta bien avanzada la segunda mitad del siglo XX. Hoy día gran parte de su espacio lo ocupan una Guardería y dos residencias de mayores.
La parte noble del antiguo Hospital ocupaba todas las dependencias dispuestas alrededor del Claustro conventual donde también estaban las celdas de las monjas. Hoy día, tras pasar a propiedad municipal, y ser recientemente rehabilitadas, está ocupada por la Biblioteca Municipal, el Archivo Histórico Municipal y el Archivo de Protocolos Notariales.
La actual capilla es de planta rectangular, de una sola nave cubierta con armadura de tradición mudéjar que se ha restaurado recientemente. En la fachada destaca la espadaña – campanario que está formado por tres arcos de herradura neomudéjares. En la misma consta la fecha de su construcción, 1913.
A raíz de la salida de las Hijas de la Caridad de Santa Vicente de Paul, se colocó en la fachada unos azulejos agradeciéndoles su entrega al pueblo de Marchena durante más de un siglo. Estas hermanas regentaron tanto el Hospital como, a partir de 1929, un colegio con varias clases para niños y niñas hasta la década de los setenta del pasado siglo XX. El colegio tenía su entrada por la calle “Media Aranzá”, por una puerta que se encontraba tras la capilla y que hoy está desaparecida.
Durante más de un siglo, entre 1670 y 1780, ocuparon sus dependencias las Beatas de Santa Isabel de Hungría, hasta que se trasladaron al antiguo convento y colegio de la Compañía de Jesús.
Sus dependencias acogieron el Hospital que surge tras la fusión de los cuatro existentes en la localidad.
Tras el remozado de toda la techumbre, realizado con presupuesto municipal, la capilla se mantiene abierta gracias a la Asociación de la Medalla Milagrosa.