A construção da capela remonta ao século XVIII, quando as terras faziam parte da antiga Fazenda da Bica. Ao adquirir o terreno, Burle Marx recuperou a pequena edificação, que se encontrava deteriorada, e a manteve aberta para a comunidade católica de Barra de Guaratiba. Na década de 1970 empreendeu-se uma restauração, com supervisão dos arquitetos modernos Carlos Leão e Lúcio Costa.

Atualmente, continua em uso para cerimônias religiosas, sendo realizadas missas dominicais e a tradicional procissão de Santo Antônio, celebrada anualmente no dia 13 de junho.